證明大氣壓強(qiáng)存在的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)
證明大氣壓強(qiáng)存在的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)
1、馬德堡半球?qū)嶒?yàn)：
1654年，馬德堡市長(zhǎng)奧托·馮·格里克聽(tīng)到托里拆利的事，又聽(tīng)說(shuō)還有許多人不相信大氣壓強(qiáng);還聽(tīng)到有少數(shù)人在嘲笑托里拆利。因此，雖然遠(yuǎn)離意大利的格里克在德國(guó)，但他很為托里拆利抱不平。
他匆匆忙忙找來(lái)玻璃管子和水銀，重新做托里拆利這個(gè)實(shí)驗(yàn)，斷定這個(gè)實(shí)驗(yàn)是準(zhǔn)確無(wú)誤的;再將一個(gè)密封完好的木桶中的空氣抽走，木桶就“砰!”的一聲被大氣“壓”碎了!
有一天，他和助手做成兩個(gè)半球，直徑14英寸，約37厘米，并請(qǐng)來(lái)一大隊(duì)人馬，在市郊做起“大型實(shí)驗(yàn)”.
這年5月8日，馬德堡市風(fēng)和日麗，一大批人圍在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上，熙熙攘攘十分熱鬧.有的支持格里克，希望實(shí)驗(yàn)成功;有的斷言實(shí)驗(yàn)會(huì)失敗;人們?cè)谧h論著、在爭(zhēng)論著、在預(yù)言著;還有的人一邊在大街小巷里往實(shí)驗(yàn)場(chǎng)跑，一邊高聲大叫：“市長(zhǎng)演馬戲了!市長(zhǎng)演馬戲了———”
格里克和助手當(dāng)眾把這個(gè)黃銅的半球殼中間墊上橡皮圈;再把兩個(gè)半球殼灌滿水后合在一起;然后把水全部抽出，使球內(nèi)形成真空;最后，把氣嘴上的龍頭擰緊封閉.這時(shí)，周?chē)拇髿獍褍蓚�(gè)半球緊緊地壓在一起.
格里克一揮手，四個(gè)馬夫牽來(lái)十六匹高頭大馬，在球的兩邊各拴四匹.格里克一聲令下，四個(gè)馬夫揚(yáng)鞭催馬、背道而拉!好像在“拔河”似的.
“加油!加油!”實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上黑壓壓的人群一邊整齊地喊著，一邊打著拍子.
4個(gè)馬夫，8匹大馬，都搞得渾身是汗.但是，銅球仍是原封不動(dòng).格里克只好搖搖手暫停一下.然后，左右兩隊(duì)，人馬倍增.馬夫們喝了些水，擦擦頭額上的汗水，又在準(zhǔn)備著第二次實(shí)驗(yàn).
格里克再一揮手，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上更是熱鬧非常.16匹大馬，使勁拉，八個(gè)馬夫在大聲吆喊，揮鞭催馬……
實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上的人群，更是伸長(zhǎng)脖子，一個(gè)勁兒地看著，不時(shí)地發(fā)出“嘩!嘩!”的響聲.
突然，“啪!”的一聲巨響，銅球分開(kāi)成原來(lái)的兩半，格里克舉起這兩個(gè)重重的半球自豪地向大家高聲宣告：
“先生們!女士們!市民們!你們?cè)撓嘈帕税?大氣壓是有的，大氣壓強(qiáng)是大得這樣厲害!這么驚人!……”
原理
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，仍有些人不理解這兩個(gè)半球?yàn)槭裁蠢婚_(kāi)，七嘴八舌地問(wèn)他，他又耐心地作著詳盡的解釋?zhuān)骸捌綍r(shí)，我們將兩個(gè)半球緊密合攏，無(wú)須用力，就會(huì)分開(kāi).這是因?yàn)榍騼?nèi)球外都有大氣壓力的作用;相互抵消平衡了.好像沒(méi)有大氣作用似的.今天，我把它抽成真空后，球內(nèi)沒(méi)有向外的大氣壓力了，只有球外大氣緊緊地壓住這兩個(gè)半球……”.即抽氣前，半球的外部壓力等于其內(nèi)部壓力等于大氣壓。但抽氣后，半球外部壓力大于其內(nèi)部壓力，并且半球內(nèi)部為真空。就好像大氣壓“壓”住了兩個(gè)半球。所以這兩個(gè)半球必須用較大的力才能拉開(kāi)。通過(guò)這次“大型實(shí)驗(yàn)”，人們都終于相信有真空;有大氣;大氣有壓力并且很驚人，但是，為了這次實(shí)驗(yàn)，格里克市長(zhǎng)竟花費(fèi)了4千英鎊完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。
有力地證明了①大氣壓的存在②大氣壓很大。
2、托里拆利實(shí)驗(yàn)：
在長(zhǎng)約1m，一段封閉的玻璃管里灌滿水銀，用手指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中。放開(kāi)手指，管內(nèi)水銀下降到一定程度時(shí)就不再下降，這 時(shí)管內(nèi)外水銀高度差約為760mm，把玻璃管傾斜，則水銀柱的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，但水銀柱的高度，即玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差不變。測(cè)量結(jié)果表明這個(gè)高度是由當(dāng)時(shí) 的大氣壓的大小和水銀的密度所共同決定的，與玻璃管的粗細(xì)、形狀、長(zhǎng)度(足夠長(zhǎng)的玻璃管)無(wú)關(guān)。
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(standard atmospheric pressure)：符號(hào)為1atm(非法定單位)，1atm*約為1.013×10的5次方Pa。
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