Магдебургские полушария

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Рисунок Гаспара Шотта «Магдебургские полушария»

Магдебургские полушария — знаменитый эксперимент немецкого физика Отто фон Герике для демонстрации силы давления воздуха и изобретённого им воздушного насоса.

В эксперименте использовались «два медных полушария около 14 дюймов (35,5 см) в диаметре, полые внутри и прижатые друг к другу». Из собранной сферы выкачивался воздух, и полушария удерживались давлением внешней атмосферы.

Марка ГДР с изображением эксперимента

В 1654 в Регенсбурге фон Герике продемонстрировал эксперимент Рейхстагу в присутствии императора Фердинанда III. После выкачивания из сферы воздуха 16 лошадей, по 8 с каждой стороны, не смогли разорвать полушария. Неизвестно, использовались ли лошади с обеих сторон для большей зрелищности или по незнанию самого физика, ведь можно было заменить половину лошадей неподвижным креплением, без потери силы воздействия на полушария[1].

В 1656 Герике повторял эксперимент в Магдебурге, а в 1663 — в Берлине с 24 лошадьми.

Вот приблизительный расчёт количества лошадей, нужных, чтобы разорвать полушария. Примем давление внутри шара равным нулю, площадь поверхности шара диаметром 35,5 см равна π×d² = 3,14 × 0,355 × 0,355 = 0,395919 м². При атмосферном давлении 100 000 Паскаль сила давления на поверхность шара будет равна 100000 Па × 0,395919 м² = 39591,9 Н. Лошадиная сила равна 75 кг.с ≈ 735,49875 Н. Делим 39591,9 Н, необходимых для разрыва полушарий, на 735,49875 Н, получается 53,83 ≈ 54 лошади. Мощность в лошадиную силу любая лошадь может выдавать без большого напряжения весь день, а кратковременная мощность, которую может выдать лошадь, в 10-15 раз больше. Необходима лишь синхронизация усилий лошадей. В реальности[2] лошади при перетягивании шара ведут себя непредсказуемо и легко отступают назад. Динамометр, добавленный в разрыв цепи, показывает пиковые значения в 9 кН при 16 лошадях[3]. В 2012 г. 16 лошадей (правда, тяжеловозов) смогли разомкнуть полушария[4]. Учитывая, что средневековые насосы были менее эффективны, эксперимент фон Герике в Берлине с 24 лошадьми проводился на грани провала.

Оригинальные насос и полушария в Немецком музее

Оригинальные полушария хранятся в Немецком музее (нем. Deutsches Museum) в Мюнхене.

Примечания[править | править код]

  1. Я. И. Перельман, Занимательная механика, с. 25-26
  2. derWolfener. Magdeburger Halbkugeln (9 сентября 2012). Проверено 20 февраля 2017.
  3. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg | OVGU. Die Magdeburger Halbkugeln | OVGU (16 августа 2016). Проверено 20 февраля 2017.
  4. Robert Piessens. TUG OF WAR: 8 Horses against 8 Horses (14 декабря 2012). Проверено 20 февраля 2017.

Ссылки[править | править код]