Wielcy niemieccy wynalazcy. Pierwsze eksperymenty z próżnią Eksperyment Guericke'a z pompą próżniową
Region Aktobe Powiat Alga Szkoła średnia Marzhanbulak
Studenckie Towarzystwo Naukowe „Zhas Kanat”
Smirnow Siergiej Andriejewicz
Kamzin Isazhan Myrzakhanovich
Temat:
Ciśnienie atmosferyczne
Kierunek:
Postęp naukowy i technologiczny – jako kluczowe ogniwo
rozwój ekonomiczny
Sekcja: technika
Kierownik: Esmagambetow
Karymsak Arystanuly,
Nauczyciel fizyki
Doradca naukowy:
Profesor nadzwyczajny Aktobe Regional
Uniwersytet Państwowy im. K. Żubanowa
kandydat nauk fizycznych S.K. Tulepbergenov
Marzhanbulak-2013
I. Wstęp
(O powłoce powietrznej Ziemi)
II. Część badawcza
2.1. Ewangelista Torricelli (1608–1647)
2.2. Daniel Bernoulli (1700-1782)
2.3. Doświadczenia historyczne Otto von Guericke (1654)
2.4. Barometr wody Pascala (1646)
2.5. Ciekawe eksperymenty z ciśnieniem atmosferycznym
Proste eksperymenty pomagają zrozumieć, jak działa prawo Bernoulliego
II. Wniosek
IV. Wykaz używanej literatury
Wstęp
(O powłoce powietrznej Ziemi)
Już w starożytności ludzie zauważyli, że powietrze wywiera nacisk na obiekty naziemne, zwłaszcza podczas burz i huraganów. Wykorzystał to ciśnienie, zmuszając wiatr do poruszania żaglowców i obracania skrzydeł wiatraków. Jednak przez długi czas nie udało się udowodnić, że powietrze ma ciężar. Dopiero w XVII wieku przeprowadzono eksperyment, który udowodnił ciężar powietrza. We Włoszech w 1640 roku książę Toskanii postanowił zbudować fontannę na tarasie swojego pałacu. Woda do tej fontanny miała być pompowana z pobliskiego jeziora, lecz woda nie płynęła wyżej niż 10,3 m. Książę zwrócił się do Galileusza, wówczas już bardzo starego człowieka, o wyjaśnienia. Wielki naukowiec był zdezorientowany i nie od razu znalazł sposób na wyjaśnienie tego zjawiska. I dopiero uczeń Galileusza, Evangelista Torricelli, wykazał w 1643 roku, że powietrze ma ciężar. Razem z V. Vivianim Torricelli przeprowadził pierwszy eksperyment z pomiarem ciśnienia atmosferycznego, wynajdując rurkę Torricellego (pierwszy barometr rtęciowy), szklaną rurkę, w której nie ma powietrza. W takiej rurze rtęć wznosi się na wysokość około 760 mm, a on pokazał również, że ciśnienie atmosfery równoważy słup wody o wysokości 32 stóp, czyli 10,3 m. 
Ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie atmosfery na wszystkie znajdujące się w niej obiekty i na powierzchnię Ziemi. Ciśnienie atmosferyczne powstaje w wyniku przyciągania grawitacyjnego powietrza w kierunku Ziemi.
Zgodnie z decyzją Międzynarodowej Unii Geofizycznej (1951) powszechnie przyjmuje się, że atmosfera ziemska składa się z 5 warstw: troposfery, stratosfery, mezosfery, termosfery i egzosfery. Warstwy te nie wszędzie mają wyraźne granice, ich grubość zmienia się w zależności od szerokości geograficznej, miejsca obserwacji i czasu.
Mówiąc o znaczeniu atmosfery, należy zauważyć, że atmosfera chroni całe życie na Ziemi przed niszczycielskim działaniem promieni ultrafioletowych, przed szybkim nagrzewaniem Ziemi przez promienie słoneczne i szybkim chłodzeniem. Jest to także nadajnik dźwięku. Atmosfera rozprasza światło słoneczne, oświetlając w ten sposób miejsca, do których bezpośrednie promienie słoneczne nie docierają.
CO BYŁOBY BYŁO NA ZIEMI, gdyby atmosfera nagle zniknęła?
Temperatura na Ziemi wyniosłaby około -170°C, wszystkie obszary wodne zamarzłyby, a ląd pokryłby lodowa skorupa.Zapanowałaby kompletna cisza, gdyż dźwięk nie rozchodzi się w pustce; niebo stałoby się czarne, ponieważ kolor firmamentu zależy od powietrza; Nie byłoby zmierzchu, świtu, białych nocy, migotanie gwiazd ustałoby, a same gwiazdy byłyby widoczne nie tylko w nocy, ale także w dzień (w dzień ich nie widzimy ze względu na rozpraszanie światła słonecznego przez cząsteczki powietrza). Zwierzęta i rośliny umrą.
Na powierzchni Ziemi ciśnienie atmosferyczne zmienia się w zależności od miejsca i czasu. Szczególnie istotne są nieokresowe zmiany ciśnienia atmosferycznego determinujące pogodę, związane z powstawaniem, rozwojem i niszczeniem wolno poruszających się obszarów wysokiego ciśnienia (antycyklony) oraz stosunkowo szybko poruszających się ogromnych wirów (cyklony), w których panuje niskie ciśnienie. Odnotowano wahania ciśnienia atmosferycznego na poziomie morza w zakresie 641 - 816 mm Hg. Sztuka. (wewnątrz tornada ciśnienie spada i może osiągnąć 560 mmHg).
Normalne ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie 760 mmHg. na poziomie morza w temperaturze 0°C. (Międzynarodowa atmosfera standardowa – ISA) (101 325 Pa). Codziennie rano raporty pogodowe podają ciśnienie powietrza na poziomie morza.
Dlaczego ciśnienie atmosferyczne mierzone na lądzie najczęściej przekłada się na poziom morza? Faktem jest, że ciśnienie atmosferyczne spada wraz z wysokością i to dość znacząco. Czyli na wysokości 5000 m jest już około dwa razy niżej. Dlatego, aby uzyskać wyobrażenie o rzeczywistym przestrzennym rozkładzie ciśnienia atmosferycznego i porównać jego wartość w różnych obszarach i na różnych wysokościach, sporządzić mapy synoptyczne itp., ciśnienie redukuje się do jednego poziomu, tj. do poziomu morza.
Ciśnienie atmosferyczne mierzone na stacji pogodowej zlokalizowanej na wysokości 187 m n.p.m. wynosi średnio 16-18 mm Hg. Sztuka. niżej niż nad brzegiem morza. Kiedy wzniesiesz się na wysokość 10,5 metra, ciśnienie atmosferyczne spadnie o 1 mmHg.
Ciśnienie atmosferyczne zmienia się nie tylko wraz z wysokością. W tym samym punkcie powierzchni ziemi ciśnienie atmosferyczne albo wzrasta, albo maleje. Powodem wahań ciśnienia atmosferycznego jest to, że ciśnienie powietrza zależy od jego temperatury. Powietrze rozszerza się pod wpływem ogrzewania. Ciepłe powietrze jest lżejsze od zimnego, dlatego 1 m 3 powietrza na tej samej wysokości waży mniej niż 1 m 3 zimnego powietrza. Oznacza to, że ciśnienie ciepłego powietrza na powierzchnię ziemi jest mniejsze niż zimnego powietrza.
„Normalne” ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie równe ciężarowi słupka rtęci o wysokości 760 mm w temperaturze 0,0 °C, na 45 ° szerokości geograficznej i na poziomie morza. Podstawową jednostką ciśnienia w układzie SI jest paskal [Pa]; 1 Pa = 1 N/m2. W układzie SI 101325 Pa lub 101,3 kPa lub 0,1 MPa.
ewangelista torricellego (1608–1647)
Włoski matematyk i fizyk Evangelista Torricelli urodził się w Faenzy w biednej rodzinie i był wychowywany przez wuja. Studiował w kolegium jezuickim, a następnie otrzymał wykształcenie matematyczne w Rzymie. W 1641 Torricelli przeniósł się do Arcetri, gdzie pomagał Galileuszowi w przetwarzaniu jego dzieł. Od 1642 roku, po śmierci Galileusza, nadworny matematyk wielkiego księcia Toskanii i jednocześnie profesor matematyki na Uniwersytecie Florenckim.
Najsłynniejsze prace Torricellego dotyczą pneumatyki i mechaniki. W 1643 roku wynalazł urządzenie do pomiaru ciśnienia atmosferycznego – barometr.
Obecność ciśnienia atmosferycznego doprowadziła ludzi do zamieszania w 1638 roku, kiedy pomysł księcia Toskanii, aby ozdobić ogrody Florencji fontannami, nie powiódł się – poziom wody nie podniósł się powyżej 10,3 metra. Poszukiwania przyczyn tego stanu rzeczy i eksperymenty z cięższą substancją – rtęcią podjęte przez Evangelistę Torricellego doprowadziły do tego, że w 1643 roku udowodnił, że powietrze ma ciężar. Za pomocą swojego dość prostego eksperymentu Evangelista Torricelli zmierzył ciśnienie atmosferyczne i wyciągnął pierwsze wnioski na temat ciśnienia słupa cieczy, które zapisano w podstawowym prawie hydrostatyki. W eksperymencie przeprowadzonym w 1643 roku wykorzystano cienką szklaną rurkę, zapieczętowaną z jednego końca, którą napełniono rtęcią, po czym ją odwrócono, a otwarty koniec zanurzono w szklanej wannie, również wypełnionej rtęcią (patrz ryc. ). Do rynny spływała tylko część rtęci, a na uszczelnionym końcu rurki tzw Pustka Torricellego (w rzeczywistości ta „pustka” została wypełniona nasyconymi parami rtęci, ale ich ciśnienie w temperaturze pokojowej jest znacznie niższe niż ciśnienie atmosferyczne, więc obszar ten można w przybliżeniu nazwać pustką).
Zaobserwowany efekt wskazywał, że rtęć nie wylewała się całkowicie dzięki pewnej sile działającej z dolnego końca rurki. Siła ta wytworzyła ciśnienie atmosferyczne przeciwstawiające się ciężarowi kolumny cieczy.
Obecnie ciśnienie atmosferyczne równe ciśnieniu słupa rtęci o wysokości 760 mm w temperaturze 0°C nazywa się zwykle normalnym ciśnieniem atmosferycznym.
Podstawiając do tego wzoru wartości p = 13595,1 kg/m 3 (gęstość rtęci w temperaturze 0 °C), g = 9,80665 m/s 2 (przyspieszenie ziemskie) i h = 760 mm = 0,76 m (wysokość słupa rtęci odpowiadająca normalnemu ciśnienie atmosferyczne) otrzymujemy wartość: P = p g h = 13595,1 kg/m 3 X 9,80665 m/s 2 X 0,76 m = 101 325 Pa.
To jest normalne ciśnienie atmosferyczne.
Słup rtęci w rurze miał zawsze tę samą wysokość, wynoszącą około 760 mm. Stąd jednostką miary ciśnienia jest milimetr słupa rtęci (mmHg). Korzystając z powyższego wzoru, otrzymamy to w paskalach
Torricelli odkrył, że w swoim eksperymencie wysokość słupa rtęci nie zależy ani od kształtu rurki, ani od jej nachylenia. Na poziomie morza wysokość słupa rtęci zawsze wynosiła około 760 mm.
Naukowiec zasugerował, że wysokość słupa cieczy równoważy ciśnienie powietrza. Znając wysokość kolumny i gęstość cieczy, możesz określić wysokość ciśnienia atmosferycznego. Prawidłowość założenia Torricellego potwierdziła w 1648 roku doświadczenie Pascala na górze Puig de Dome. Pascal udowodnił, że mniejszy słup powietrza wywiera mniejsze ciśnienie. Ze względu na grawitację Ziemi i niewystarczającą prędkość cząsteczki powietrza nie mogą opuścić przestrzeni blisko Ziemi. Nie spadają one jednak na powierzchnię Ziemi, lecz unoszą się nad nią, bo. znajdują się w ciągłym ruchu termicznym.
Ze względu na ruch termiczny i przyciąganie cząsteczek do Ziemi, ich rozmieszczenie w atmosferze jest nierównomierne. Na małych wysokościach każde 12 m wzniesienia obniża ciśnienie atmosferyczne o 1 mmHg. Na dużych wysokościach ten schemat się załamuje.
Dzieje się tak, ponieważ wysokość słupa powietrza wywierającego ciśnienie zmniejsza się wraz ze wzrostem. Ponadto w górnych warstwach atmosfery powietrze jest mniej gęste.
DANIEL BERNOULLI (1700-1782)
W XVIII wieku matematyk i mechanik, akademik petersburskiej Akademii Nauk Daniil Bernoulli przeprowadził eksperyment z rurką o różnej grubości, przez którą przepływała ciecz. Załóżmy, że ciecz przepływa przez poziomą rurę, której przekrój jest różny w różnych miejscach. Wybierzmy mentalnie kilka odcinków rury, ich obszary: S1 S2, S3. S4.
W pewnym czasie t przez każdą z tych sekcji musi przepłynąć ciecz o tej samej objętości. Cała ciecz przechodząca przez pierwszą sekcję w czasie t musi w tym samym czasie przejść przez wszystkie pozostałe sekcje o mniejszej średnicy. Gdyby tak nie było i przez przekrój o powierzchni S3 w czasie t przeszło mniej cieczy niż przez przekrój o powierzchni S1, to nadmiar cieczy powinien się gdzieś zgromadzić. Ale ciecz wypełnia rurę i nie ma gdzie się gromadzić. Zauważmy, że zakładamy, że płyn jest nieściśliwy i ma wszędzie taką samą objętość. Jak ciecz, która przepłynęła przez pierwszą sekcję, może „mieć czas”, aby w tym samym czasie przepłynąć przez znacznie mniejszą sekcję o powierzchni S3? Oczywiście, aby tak się stało, przy przejściu przez wąskie odcinki rury prędkość przepływu płynu musi być większa niż przy przejściu przez szerokie odcinki.
Rurka – manometr – jest lutowana pionowo w odcinki rurowe o różnej grubości. W wąskich obszarach rury wysokość słupa cieczy jest mniejsza niż w szerokich obszarach. Oznacza to, że w wąskich miejscach występuje mniejsze ciśnienie.
Ciśnienie cieczy przepływającej w rurze jest większe w tych częściach rury, w których jej prędkość jest mniejsza i odwrotnie, w tych częściach, w których prędkość jest większa, ciśnienie jest mniejsze. To jest prawo Bernoulliego.
W szerszej części rury prędkość jest mniejsza niż w wąskiej części o tyle razy, ile pole przekroju poprzecznego 1 jest większe niż 2.
Pozwól, aby płyn przepływał bez tarcia przez rurę o zmiennym przekroju:
Innymi słowy, równe objętości cieczy przepływają przez wszystkie odcinki rury, w przeciwnym razie ciecz musiałaby gdzieś pęknąć lub zostać ściśnięta, co jest niemożliwe. Podczas T przez sekcję S 1 głośność minie
, a przez sekcję S 2 – objętość. Ale skoro te objętości są równe, to
Prędkość przepływu płynu w rurze o zmiennym przekroju jest odwrotnie proporcjonalna do pola przekroju.
Jeśli pole przekroju poprzecznego zwiększyło się 4-krotnie, wówczas prędkość spadła o tę samą wielkość i odwrotnie, tyle samo razy zmniejszył się przekrój rury, prędkość przepływu cieczy lub gazu wzrosła o tę samą kwotę. Gdzie obserwuje się zjawisko zmiany prędkości? Przykładowo na rzece wpadającej do morza następuje spadek prędkości, woda z kąpieli – prędkość wzrasta, obserwujemy turbulentny przepływ wody. Jeśli prędkość jest niska, ciecz płynie jakby podzielona na warstwy („laminia” - warstwa). Przepływ nazywa się laminarnym.
Odkryliśmy więc, że gdy ciecz przepływa z wąskiej części do szerokiej lub odwrotnie, prędkość się zmienia, dlatego ciecz porusza się z przyspieszeniem. Co powoduje przyspieszenie? (Siła (drugie prawo Newtona)). Jaka siła nadaje przyspieszenie cieczy? Siłą tą może być jedynie różnica sił ciśnienia płynu w szerokiej i wąskiej części rury.
Równanie Bernoulliego pokazuje, że ciśnienie przepływającej cieczy lub gazu jest większe tam, gdzie prędkość przepływu jest mniejsza, a ciśnienie jest mniejsze tam, gdzie prędkość przepływu jest większa. Ten pozornie paradoksalny wniosek potwierdzają bezpośrednie eksperymenty.
Akademik petersburskiej Akademii Nauk Daniil Bernoulli po raz pierwszy doszedł do tego wniosku w 1726 r., a prawo nosi obecnie jego imię.
Pozostaje ważne dla ruchu cieczy, a dla gazów nieograniczonych ściankami rury - w swobodnym przepływie cieczy.
HISTORYCZNE DOŚWIADCZENIA OTTO VON GUERICKE (1654)
Niemiecki fizyk Otto von Guericke (1602-1686) doszedł do wniosku o istnieniu ciśnienia atmosferycznego niezależnie od Torricellego (o którego eksperymentach dowiedział się dziewięć lat później). Wypompowując w jakiś sposób powietrze z cienkościennej metalowej kuli, Guericke nagle zobaczył, jak ta kula jest spłaszczona. Zastanawiając się nad przyczyną wypadku, zdał sobie sprawę, że spłaszczenie piłki nastąpiło pod wpływem ciśnienia atmosferycznego.
Po odkryciu ciśnienia atmosferycznego Guericke zbudował w pobliżu fasady swojego domu w Magdeburgu barometr wody, w którym postać w postaci mężczyzny unosiła się na powierzchni cieczy, wskazując zaznaczone na szkle podziały.
W 1654 roku Guericke, chcąc przekonać wszystkich o istnieniu ciśnienia atmosferycznego, przeprowadził słynne doświadczenie z „półkulami magdeburskimi”. W demonstracji eksperymentu uczestniczyli cesarz Ferdynand III i członkowie Reichstagu w Ratyzbonie. W ich obecności powietrze było wypompowywane z wnęki pomiędzy dwiema złożonymi ze sobą metalowymi półkulami. Jednocześnie siły ciśnienia atmosferycznego tak mocno docisnęły te półkule do siebie, że kilka par koni nie mogło ich rozdzielić.Poniżej słynny rysunek G. Schotta, który przedstawia 16 koni, po 8 z każdej strony metalu Półkule magdeburskie, pomiędzy którymi panuje próżnia. Półkule dociskane są do siebie jedynie ciśnieniem atmosferycznym, a siła ta jest tak wielka, że nawet tak porządna uprząż nie jest w stanie oderwać półkul od siebie. 
BAROMETR WODY PASCALA (1646 g)
Eksperymenty Torricellego zainteresowały wielu naukowców - jego współczesnych. Kiedy dowiedział się o nich francuski naukowiec Blaise Pascal, powtarzał je z różnymi płynami (olej, wino i woda).
Rycina przedstawia barometr wody stworzony przez Pascala w 1646 roku. Słup wody, równoważący ciśnienie atmosfery, okazał się znacznie wyższy niż słupek rtęci. Okazało się, że wynosi 10,3 metra.
ZABAWNE EKSPERYMENTY Z CIŚNIENIEM ATMOSFERYCZNYM
Rozważmy serię eksperymentów związanych z działaniem ciśnienia atmosferycznego.
Powietrze ma masę:
Za pomocą pompy próżniowej wypompuj powietrze ze szklanej kolby i zważ kolbę na skali dźwigniowej. Odkręcamy kran, wpuszczamy powietrze do kolby i widzimy, że równowaga wagi została zachwiana. Doświadczenie to w przekonujący sposób pokazuje, że powietrze ma ciężar. Dlatego powietrze wywiera nacisk na wszystkie obiekty w pobliżu powierzchni Ziemi. Ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie atmosfery na wszystkie znajdujące się w niej obiekty i na powierzchnię Ziemi. Wytwarza się ciśnienie atmosferyczne przyciąganie grawitacyjne powietrze na ziemię i ruch termiczny cząsteczki powietrza.
Nadmuchanie balonu dla dzieci poprzez wypompowanie powietrza!?:
Dlaczego po wypompowaniu powietrza spod dzwonu pompki umieszczonego na jego płytce komora dziecięcego balonu z dobrze zawiązanym dodatkiem zaczyna się napełniać?
Odpowiedź: Wewnątrz komory ciśnienie pozostaje przez cały czas stałe (atmosferyczne), ale na zewnątrz maleje. Z powodu różnicy ciśnień piłka jest „napompowana”.
Poeksperymentuj z probówką z gumowym korkiem:
Podobny eksperyment możesz wykonać z probówką z gumowym korkiem. Czy przy wypompowywaniu powietrza spod dzwonka korek wylatuje z butelki?! Dlaczego? Odpowiedź: Korek wylatuje z powodu różnicy ciśnień: ciśnienie w kolbie jest atmosferyczne, ale na zewnątrz, pod dzwonkiem, jest obniżone.
Kolejny eksperyment z probówkami:
Bierzemy dwie takie probówki, aby jedna z nich mogła swobodnie zmieścić się w drugiej. Do szerokiej probówki wlej trochę wody, a następnie włóż do niej krótką, wąską probówkę. Jeśli teraz odwrócimy probówki, zobaczymy, że wąska probówka nie spadnie, lecz przeciwnie, gdy woda wypłynie, uniesie się do góry i zostanie wciągnięta do szerokiej probówki.
Dlaczego to się dzieje?
Odpowiedź: Ciśnienie wewnątrz dużej probówki jest mniejsze niż na zewnątrz; w wyniku przepływu wody utworzyła się tam pustka, więc ciśnienie atmosferyczne wpycha małą probówkę do dużej.
Szkło do góry nogami:
Zwykłą szklankę napełnij po brzegi wodą. Przykryj go kartką papieru, zakryj szczelnie dłonią i odwróć papier w dół. Ostrożnie wyjmij rękę, trzymając szklankę za spód. Woda nie wylewa się. Dlaczego to się dzieje?
Odpowiedź: Ciśnienie powietrza zatrzymuje wodę. Ciśnienie powietrza rozkłada się równomiernie we wszystkich kierunkach (zgodnie z prawem Pascala), co oznacza, że działa również w górę. Papier służy jedynie do zapewnienia, że powierzchnia wody pozostanie całkowicie płaska.
Doświadczenia z półkulami magdeburskimi:
Bierzemy dwie domowej roboty żelazne półkule (średnica 10 cm), smarujemy krawędzie półkul płynnym olejem maszynowym, lekko je dociskamy i wypompowujemy powietrze za pomocą pompy próżniowej. Zakręćmy kran i, jak pokazano na zdjęciu, zawieśmy na nich dwukilogramowy ciężar, półkule nie odpadną. Wewnątrz półkuli nie ma powietrza lub jest go mało, więc zewnętrzne ciśnienie atmosferyczne dociska je mocno do siebie i zapobiega ich rozerwaniu. W 1654 roku niemiecki fizyk Otto von Guericke, chcąc wszystkich przekonać o istnieniu ciśnienia atmosferycznego, przeprowadził w Magdeburgu słynny eksperyment z podobnymi półkulami o średnicy około jednego metra, gdzie osiem par koni nie było w stanie ich rozerwać. Na cześć tego słynnego eksperymentu takie półkule nazwano „półkulami magdeburskimi”.
Barometr Torricellego:
Bierzemy cienką szklaną rurkę, zamkniętą z jednego końca, napełniamy ją niebieską wodą (dla lepszej widoczności), a następnie odwracamy i opuszczamy otwarty koniec do szklanej wanny. W takim przypadku część wody wyleje się na kubek, aż szyjka rurki zamknie się i woda nie będzie już wypływać, ponieważ jest ona utrzymywana na miejscu przez ciśnienie atmosferyczne.
Włoski matematyk i fizyk Evangelista Torricelli po raz pierwszy przeprowadził podobny eksperyment z rtęcią w 1643 r.: słup rtęci w rurze miał wysokość około 760 mm. Takie urządzenie nazwano później barometrem rtęciowym. Podobny eksperyment z wodą przeprowadził francuski naukowiec Blaise Pascal w 1646 r.; słup wody, równoważący ciśnienie atmosfery, okazał się znacznie wyższy niż słup rtęci. Okazało się, że wynosi 10,3 metra.
Zdjęcie pokazuje, jak wykonać prosty automatyczny poidło dla ptaków przy użyciu ciśnienia atmosferycznego. Aby to zrobić, wystarczy w jakiś sposób zabezpieczyć pionowo plastikową butelkę wypełnioną wodą szyjką w dół i umieścić pod nią płaskie naczynie. Kiedy ptaki piją wodę, woda z butelki wyleje się na tyle, aby zakryć szyjkę butelki.
Jak działa strzykawka?
Jak widać na zdjęciu woda przemieszcza się za tłokiem. Ciśnienie atmosferyczne wtłacza płyn do strzykawki.
Wodę przelewamy dziurawym kubkiem:
Czy można przelać wodę nieszczelnym kubkiem? Odpowiadamy, że tak, to możliwe! Aby to zrobić, wystarczy szczelnie zamknąć czymś górę kubka i można już przelać wodę, ciśnienie atmosferyczne zapobiegnie wylewaniu się wody. Takie urządzenie do eksperymentu, jak widać na zdjęciu, zrobiliśmy z pustej puszki.
PROSTE EKSPERYMENTY POMOGĄ CI ZROZUMIEĆ, JAK DZIAŁA PRAWO BERNOULLIEGO:
Doświadczenie 1:
Dociskamy płytki i płatki, odpychając je strumieniem powietrza!: 
Kiedy wdmuchujemy powietrze pomiędzy płytki i płatki, zamiast się rozsuwać, dociskają się one do siebie. Dzieje się tak, ponieważ prędkość powietrza pomiędzy płytkami i płatkami wzrasta, a ciśnienie między nimi maleje w porównaniu z ciśnieniem atmosferycznym. Ta różnica ciśnień ich naciska.
Eksperyment 2: Pływająca kula:
mi Jeśli włożysz lekką piłkę tenisową w strumień powietrza, będzie ona „tańczyć” w strumieniu, nawet jeśli będzie ustawiona nieco ukośnie. Dlaczego? Prędkość strumienia powietrza wytwarzanego przez suszarkę jest duża, co powoduje, że ciśnienie w tym obszarze jest niskie. Prędkość powietrza w całym pomieszczeniu jest niska, co oznacza, że ciśnienie jest wysokie.Obszar wysokiego ciśnienia nie pozwoli piłce spaść ze strefy niskiego ciśnienia.
Eksperyment 3: Zderzenie dwóch łodzi:
Z Pozwólmy dwóm łódkom płynąć w tym samym kierunku, zaczną się zbliżać i zderzać.
Pomiędzy bokami wygląda jak kanał wodny.
W wąskiej przestrzeni pomiędzy łodziami ciśnienie jest niższe niż w przestrzeni wokół nich, wyższe ciśnienie otaczającej wody zbliża je do siebie i spycha do siebie.
Odniesienie historyczne: To prawo Bernoulliego pozwoliło zrozumieć, dlaczego w 1912 roku mały krążownik pancerny Gauk, mijając największy statek świata, Olympic, gdy statki te zajęły pozycję pokazaną na rysunku, jakby posłuszne jakiejś niewidzialnej sile, Gauk nagle odwrócił nos w stronę „Olimpijki” i nie słuchając kierownicy, ruszył prosto w jej stronę i zrobił dużą dziurę w boku „Olimpijki”. W tym samym roku zatonął bliźniak igrzysk olimpijskich, Titanic, nie mogąc uniknąć zderzenia z górą lodową.
Jak myślisz, co było przyczyną katastrofy? W tym przypadku pomiędzy statkami poruszającymi się w jednym kierunku utworzył się kanał z wodą płynącą w przeciwnym kierunku. A w strumieniu wody ciśnienie jest mniejsze niż wokół niego, w odpoczywającym oceanie. Ogromna różnica ciśnień zmusiła lżejszy statek do uderzenia w „pływające miasto” Olympic i dlatego Titanic nie był w stanie uniknąć zderzenia z górą lodową. Ten przykład pokazuje, że zjawisko Bernoulliego występuje nie tylko w atmosferze, ale także w morzu.
WNIOSEK
Żyjemy na dnie ogromnego oceanu powietrza zwanego atmosferą. To słowo jest („atmos” - powietrze, „kula” - piłka) wprowadzony do języka rosyjskiego przez M.Yu. Łomonosow.
Jeśli dana osoba nie odczuwa ciśnienia powietrza, ponieważ ciśnienie zewnętrzne i wewnętrzne są zrównoważone, wówczas ciśnienie objawia się w sytuacji, gdy w pobliżu nie ma ciśnienia lub jest ono bardzo małe.
Zebraliśmy dużą ilość materiału historycznego i teoretycznego na temat ciśnienia atmosferycznego. Przeprowadzono doświadczenia jakościowe, które potwierdziły znane właściwości ciśnienia atmosferycznego.
Jednak ideą naszej pracy nie jest nauczenie się pomiaru ciśnienia atmosferycznego, ale pokazanie, że ono istnieje. Tylko jedno urządzenie, „Kula Pascala”, jest produkowane na skalę przemysłową w celu wykazania prawa propagacji ciśnienia w cieczach i gazach. Wykonaliśmy wiele prostych przyrządów bazujących na działaniu ciśnienia atmosferycznego i wykazujących istnienie ciśnienia atmosferycznego. W oparciu o te urządzenia można wprowadzić pojęcie ciśnienia atmosferycznego i pokazać wpływ ciśnienia atmosferycznego w zabawnych eksperymentach.
Produkcja urządzeń nie wymaga rzadkich materiałów. Konstrukcja urządzeń jest niezwykle prosta, wymiary i parametry nie wymagają szczególnej precyzji, a ponadto doskonale komponują się z urządzeniami istniejącymi w klasie fizyki.
Wyniki naszej pracy można wykorzystać do wykazania właściwości ciśnienia atmosferycznego na lekcjach i kołach fakultatywnych z fizyki.
LITERATURA
1. „Eksperymentalna i praktyczna orientacja w nauczaniu fizyki” Opracował: K.A. Esmagambetov; M.G.Mukashev, Aktobe, 2002, 46 stron.
2. K.A. Esmagambetov „Okytudyn ush alshemdik adistemelik zhuyesi: eksperymentator zertteu men natizhe”. Aktobe, 2010. - 62 zakład.
3. P.L.Golovin. Szkolne koło fizyki i technologii. M.: „Oświecenie” 1991
4. SA Choroszawin. Modelowanie fizyczne i techniczne. M.: Edukacja 1988. – 207 s.
5. Lekcja fizyki współczesnej w szkole średniej. Pod redakcją V.G. Razumowskiego,
L.S. Khizhnyakova M.: „Oświecenie” 1983 – 224 s.
6. EN Goriaczkin. Sprzęt laboratoryjny i techniki rzemieślnicze M.: „Oświecenie”
1969. –472 s.
7. Dziennik Fizyka w szkole nr 6 1984 S.A. Khoroshovin „Eksperyment demonstracyjny jako źródło wiedzy uczniów” s. 56.
Niemiecki fizyk, inżynier i filozof Otto von Guericke urodził się 20 listopada 1602 roku w Magdeburgu. Po ukończeniu szkoły miejskiej kontynuował naukę na uniwersytetach w Lipsku, Helmstadt, Jenie i Lejdzie.
Przez pewien czas pracował jako inżynier w Szwecji. Szczególnie interesował się fizyką, matematyką stosowaną, mechaniką i fortyfikacją. Młodość Guerickego przypadła na początek brutalnej wojny trzydziestoletniej. Jako strategicznie ważny ośrodek wschodnich Niemiec Magdeburg kilkakrotnie przechodził z rąk do rąk, a w 1631 roku został niemal całkowicie zniszczony. W tych latach Guerika, jako członek rady miejskiej, musiała wykazać się nie tylko wybitną inżynierią, ale także niezwykłymi zdolnościami dyplomatycznymi. Za zasługi dla obrony i restauracji Magdeburga w 1646 roku został wybrany burmistrzem miasta i sprawował tę funkcję przez 30 lat.Guericke, daleki od bycia fotelowym naukowcem, przez całe życie interesował się naukami przyrodniczymi. Aby przetestować postulat Arystotelesa – natura nie toleruje pustych przestrzeni – wynalazł pompę powietrzną, za pomocą której w 1654 roku przeprowadził swoje słynne doświadczenie z półkulami magdeburskimi. Do przeprowadzenia eksperymentu wykonano dwie miedziane półkule o średnicy 14 cali (35,6 cm), z których jedna została wyposażona w rurkę do wypompowywania powietrza. Półkule te złożono razem, a pomiędzy nimi umieszczono skórzany pierścień nasączony stopionym woskiem. Następnie za pomocą pompy wypompowywano powietrze z wnęki utworzonej pomiędzy półkulami. Na każdej półkuli znajdowały się żelazne pierścienie, w które zaprzężone były dwie zaprzęgi koni. W 1654 r. w Regensburgu von Guericke zademonstrował eksperyment Reichstagu w obecności cesarza Ferdynanda III. Po wypompowaniu powietrza z kuli 16 koni, po 8 z każdej strony, nie było w stanie rozerwać półkul, ale gdy do półkul wprowadzono powietrze, rozpadły się one bez wysiłku. Nie wiadomo, czy konie po obu stronach służyły większej rozrywce, czy też z niewiedzy samego fizyka, gdyż połowę koni udało się zastąpić stałym wierzchowcem, nie tracąc przy tym siły oddziaływania na półkule. W 1656 r. Guericke powtórzył doświadczenie w Magdeburgu, a w 1663 r. w Berlinie z 24 końmi. Według późniejszych obliczeń, aby pokonać ten wysiłek, konieczne było zaprzężenie po 13 mocnych koni pociągowych z każdej strony.
Rysunek Gasparda Schotta „Półkule magdeburskie”.
Eksperyment z półkulami magdeburskimi udowodnił obecność ciśnienia atmosferycznego i do dziś jest nauczany na kursach fizyki ogólnej na całym świecie. Oryginalne półkule i pompa znajdują się w Muzeum Niemieckim w Monachium. Rozwijając ten temat, w 1660 roku Guericke zbudował pierwszy barometr wody i wykorzystał go do obserwacji meteorologicznych, wynalazł higrometr, zaprojektował termometr powietrza i manometr.
Zakres zainteresowań Guerickego nie ograniczał się jednak do tej części fizyki. W 1660 roku stworzył jedną z pierwszych maszyn elektrostatycznych – kulę siarki wielkości średniej kuli, osadzoną na żelaznej osi. Obracając piłkę i pocierając ją dłońmi, Guericke otrzymał prąd. Za pomocą tego urządzenia badał zjawiska elektryczne: odkrył odpychanie elektrostatyczne, blask elektryczny (naelektryzowana kula siarki świeciła w ciemności).
Liczne eksperymenty fizyczne za jego życia przyniosły naukowcowi uznanie i pełen szacunku przydomek niemieckiego Galileusza. Studiując astronomię, wyraził opinię, że komety mogą powrócić. Guericke ustalił także elastyczność i ciężar powietrza, jego zdolność do wspomagania spalania i oddychania oraz do przewodzenia dźwięku. Udowodniono obecność pary wodnej w powietrzu. W 1666 roku jako pierwszy wśród naukowców otrzymał tytuł szlachecki i dał się poznać jako Otto von Guericke. Naukowiec zmarł w Hamburgu 11 maja 1686 r.
Doświadczenie z półkulami magdeburskimi zrobiło na jego współczesnych tak wielkie wrażenie, że książęta Brunszwiku-Wolfenbüttel wykorzystali jego wizerunek na pamiątkowych talarach z 1702 roku jako alegorię. Rządząc wspólnie od 1685 r., obaj bracia książęta pokłócili się. Anton Ulrich stał się zazdrosny o swoją żonę Elżbietę Julianę z Holstein-Norburg o Rudolfa Augusta, co doprowadziło do ich separacji. W marcu 1702 roku Anton Ulrich został odsunięty od władzy i uciekł do Saxe-Gotha. Z tej okazji wydano tzw. „luftpumpenthaler” – talar z pompką powietrzną. Awers przedstawia dwa konie daremnie rozdzierające półkule magdeburskie. Splatające się półkule są symbolem nierozerwalnego związku dwóch władców Brunszwiku. Odwrotnie – bez żadnego wysiłku obie półkule rozpadają się, bo kobieca dłoń otworzyła znajdujący się na nich zawór i do środka dostało się powietrze. Rytownik zilustrował pałacową sprzeczkę za pomocą środków fizycznych. Po śmierci Rudolfa Augusta w 1704 roku do władzy powrócił Anton Ulrich.
Brunszwik-Wolfenbüttel. Rudolf August i Anton Ulrich, 1685-1704. Luftpumpenthaler, 1702, Goslar. Ku czci braterskiej jedności. 29,36 g. Awers: dwa konie daremnie rozrywają półkule magdeburskie ze skrótem RAV, za nimi symbol czystości, jednorożec i orzeł z błyskawicą w łapach, napis QVOD VI NON POTVIT (którego nie mogli wymusić) . Rewers: na cokole dwie otwarte półkule i kobieca dłoń otwierająca zawór, powyżej wstęga z napisem DISIECTVM EST ARTE MINISTRA (sztucznie rozproszona).
Brunszwik-Wolfenbüttel. Rudolf August i Anton Ulrich, 1685-1704. Luftpumpenthaler, 1702, Goslar. Ku czci braterskiej jedności. Awers: dwa konie daremnie rozdzierają półkule magdeburskie ze skrótem RAV, za nimi jednorożec i błyskawica strzelająca z chmury, napis NON VI (nie przemocą). Rewers: na cokole dwie otwarte półkule i kobieca dłoń otwierająca zawór, powyżej wstęga z napisem SED ARTE (ale w sztuce).
Z okazji 375. rocznicy urodzin Otto von Guericke w NRD wybito pamiątkową monetę o nominale 10 marek.
NRD. 10 marek, 1977. 375. rocznica urodzin Otto von Guericke. Ag 500; 31mm; 17. Nakład: 49 434 szt.
NRD. 10 marek, 1977. 375. rocznica urodzin Otto von Guericke. Z napisem „Test”. Ag 500; 31mm; 17. Nakład: 6000 sztuk.
W 250. rocznicę śmierci Otto von Guericke w III Rzeszy wybito pamiątkowy medal i wydano znaczek pocztowy.
Medal brązowy, 1936. 250. rocznica śmierci Otto von Guericke. 97 mm. Rytownik: Rudolf Bosselt (1874-1938). Awers: popiersie Guericke; rewers: herb Magdeburga i napis „Ehrengabe der Stadt Magdeburg” (Honorowy dar miasta Magdeburga).
Trzecia Rzesza. Znaczek pocztowy, 1936. 250. rocznica śmierci Otto von Guericke.
NRD i Niemcy Zachodnie wydały także znaczki pocztowe poświęcone Otto von Guericke i jego wynalazkowi.
NRD. Znaczek pocztowy, 1969. Doświadczenia z półkulami magdeburskimi.
NRD. Znaczek pocztowy, 1977. 375. rocznica urodzin Otto von Guericke.
Niemcy. Znaczek pocztowy, 2002. 400. rocznica urodzin Otto von Guericke.
Niemiecki naukowiec, wynalazca i polityk. Najbardziej znany jest ze swojej pracy nad fizyką próżni, tworzenia technik eksperymentalnych w celu wykazania odpychania elektrostatycznego oraz propagowania teorii „odległej interakcji” i „przestrzeni absolutnej”.
Legendarne „półkule magdeburskie” swego czasu wywołały w Niemczech niemałą sensację. Fizyk Otto von Guericke połączył dwie półkule, wypompował z nich powietrze i wykazał, że powietrze naciska na tę konstrukcję z taką siłą, że nawet 16 koni nie jest w stanie rozbić kuli. Eksperymenty z próżnią nie były jednak jedynym hobby von Guericke – fizyk zrobił wiele pożytecznych rzeczy zarówno dla przyszłych pokoleń elektrostatyków, jak i jako osoba publiczna dla mieszkańców Magdeburga.
Von Guericke urodził się w Magdeburgu w Niemczech. W 1617 został studentem uniwersytetu w Lipsku. Wojna trzydziestoletnia uniemożliwiła Ottonowi kontynuowanie studiów w Lipsku i zmusiła go do poszukiwania sukcesów w innych placówkach edukacyjnych w kraju. Von Guericke zakończył studia dziewięciomiesięcznym wyjazdem do Francji i Anglii. Po powrocie do Magdeburga w 1626 roku von Guericke ożenił się.
Otto von Guericke nie podzielał entuzjazmu mieszczan wobec Gustawa Adolfa, co jednak nie pomogło mu szczególnie podczas kolejnego upadku Magdeburga w maju 1631 roku. Von Guericke miał szczęście, że przeżył, chociaż stracił wolność i większość majątku. Przez pewien czas pracował jako inżynier; Jego rodzinie udało się powrócić do Magdeburga dopiero w lutym 1632 roku. Przez następne 10 lat von Guericke aktywnie uczestniczył w odbudowie w dużej mierze zniszczonego miasta; Otto wiele czasu poświęcał działalności społecznej – przez pewien czas miał nawet okazję pełnić funkcję burmistrza. Często von Guericke brał udział w misjach dyplomatycznych.
W 1654 roku Otto von Guericke miał okazję zademonstrować swoje eksperymenty z próżnią najwyższym urzędnikom Świętego Cesarstwa Rzymskiego.
rii. Po pewnym czasie twórczość von Guericke przyciągnęła uwagę Roberta Boyle'a; prowadził kiedyś podobne badania i był niezwykle zainteresowany twórczością Niemca.
Von Guericke nadal był dość aktywny w działalności naukowej; Przede wszystkim skupił się na swoim „dziele życia” – książce „Ottonis de Guericke Experimenta Nova (ut vocantur) Magdeburgica de Vacuo Spatio”. Otto starannie udokumentował eksperymenty z próżnią i elektrostatyką; Po drodze jako pierwszy na świecie wyraźnie zademonstrował odpychanie elektrostatyczne. Sam Von Guericke twierdził, że prace nad książką ostatecznie zakończyły się 14 maja 1663 roku; publikacja została jednak opóźniona aż o 9 lat.
W latach 60. XVII w. stało się jasne, że wszelkie próby Magdeburga w ogóle, a von Guerickego w szczególności, zmierzające do zniesienia wolnego statusu miasta, nie powiodły się; Mieszczanie podpisali porozumienie, na mocy którego przyjęli w swoje mury garnizon żołnierzy brandenburskich i zobowiązali się do złożenia daniny elektorowi Fryderykowi Wilhelmowi I (Wielkiemu Elektorowi, Fryderykowi Wilhelmowi I Brandenburskiemu). Von Guericke jednak skorzystał na tym pod wieloma względami – elektor był aktywnym mecenasem nauki. Opublikowane „Experimenta Nova” zawierało nawet dedykację dla Fryderyka Wilhelma; W tym czasie naukowiec wiele zawdzięczał Elektorowi. W 1666 roku Otto von Guericke otrzymał także tytuł szlachecki od cesarza Leopolda I. Wtedy to Otto zmienił nazwisko z „Gericke” na „Guericke” i dodał do swojego nazwiska przedrostek „von”.
W 1667 r. von Guericke ustosunkował się do napływających od dłuższego czasu próśb i opuścił zajmowane wcześniej stanowiska cywilne. W 1681 r. Otto von Guericke wraz z drugą żoną Dorotheą opuścili Magdeburg, uciekając przed wybuchem zarazy; Para zamieszkała z synem von Guericke, Hansem Otto, w Hamburgu. Otto von Guericke zmarł w Hamburgu; stało się to 11 maja 1686 roku. Ciało Von Guericke zostało pochowane w Magdeburgu.
Otto von Guericke urodził się 20 listopada 1602 roku w Magdeburgu w Niemczech. Wychowywał się w rodzinie zamożnych mieszczan magdeburskich. Młody człowiek studiował na uniwersytetach w Lipsku, Helmstadt i Lejdzie. Przez pewien czas pracował jako inżynier w Szwecji. Szczególnie interesował się fizyką, matematyką stosowaną, mechaniką i fortyfikacją. Młodość Guerickego przypadła na początek brutalnej wojny trzydziestoletniej.
Jako strategicznie ważny ośrodek wschodnich Niemiec Magdeburg kilkakrotnie przechodził z rąk do rąk, a w 1631 roku został niemal całkowicie zniszczony. W tych latach Guerika, jako członek rady miejskiej, musiała wykazać się nie tylko wybitną inżynierią, ale także niezwykłymi zdolnościami dyplomatycznymi. Za zasługi w obronie i restauracji Magdeburga został w 1646 roku wybrany burmistrzem miasta i sprawował tę funkcję przez trzydzieści lat.
We wrześniu 1642 roku Otto rozpoczął dość niebezpieczną i śliską działalność dyplomatyczną: udał się na dwór elektora saskiego w Dreźnie z prośbą o złagodzenie surowego saksońskiego reżimu wojskowego w Magdeburgu. Następnie brał udział w szczególności w zawarciu pokoju westfalskiego, w pracach Kongresu Pokojowego w Norymberdze i rozwiązaniu Reichstagu w Ratyzbonie.
W latach sześćdziesiątych XVII wieku stało się oczywiste, że nie uda się osiągnąć celu, któremu Guericke poświęcił dwadzieścia lat pracy dyplomatycznej: uzyskać dla Magdeburga status wolnego miasta w ramach Świętego Cesarstwa Rzymskiego. W 1666 roku zmuszony został do podpisania Porozumienia Klosterbergskiego, na mocy którego Magdeburg przyjął garnizon żołnierzy brandenburskich i płacił podatki Fryderykowi Wilhelmowi I. Choć ten wielki elektor nie pozwolił na realizację ambicji politycznych magdeburczyków, to jednak stosunki między jemu i Guericke było całkiem ciepło. Władca Brandenburgii okazał się filantropem i wspierał rozwój nauki.
W 1676 roku Otto Guericke ze względów zdrowotnych odmówił przyjęcia stanowiska burmistrza, a dopiero dwa lata później magistrat zgodził się z tą odmową i ogłosił go emerytem. W styczniu 1681 roku pod pretekstem zagrożenia Magdeburgiem przez epidemię dżumy Guericke wraz z żoną Dorotheą zamieszkali w Hamburgu, u syna Ottona, Hansa.
Znany z eksperymentów związanych z badaniem właściwości powietrza atmosferycznego. Naukowiec udowodnił obecność ciśnienia atmosferycznego, zbadał właściwości sprężystości, gęstości i ciężaru powietrza. Udowodnił także, że ośrodek powietrza jest przewodnikiem dźwięku i wspomaga spalanie. Wynalazł pompę powietrza.
Eksperyment Guerickego z „półkulami magdeburskimi”, opisany w jego słynnym traktacie „Nowe, tzw. eksperymenty magdeburskie z pustą przestrzenią”, jest powszechnie znany w historii. Przy dużym tłumie ludzi pod przewodnictwem Otto von Guericke złożono ze sobą dwie miedziane półkule, a powietrze z przestrzeni między nimi wypompowano za pomocą pompy. Następnie szesnaście koni nie było w stanie złamać półkul utrzymywanych przez ciśnienie atmosferyczne. Eksperyment powtarzano wielokrotnie w różnych miastach, a następnie Otto von Guericke zwiększył liczbę koni do dwudziestu czterech.
Oprócz badania powietrza fizyk znany jest ze swoich eksperymentów w badaniu elektryczności. Opisując zjawiska odpychania elektrycznego i elektroluminescencji, zaprojektował maszynę elektrostatyczną i przeprowadził wiele eksperymentów w badaniu magnetyzmu.
Otto jest autorem pierwszego barometru wody, higrometru, manometru i termometru powietrza. Fizyk usystematyzował wiele obserwacji pogodowych. Interesował się astronomią i wyznawał system heliocentryczny. Dużo uwagi poświęcił także filozofii i prawoznawstwu. Przez długi czas pracował w Szwecji jako inżynier i mechanik.
Wybitny uczony Otto von Guericke zmarł 11 maja 1686 roku. Dwanaście dni później został pochowany w Magdeburgu, w kościele św. Ulryka, a 2 lipca tego samego roku został pochowany ponownie w magdeburskim kościele św. Jana, w krypcie Alemanni-Gerike.
Studiował prawo, matematykę i mechanikę w Lipsku, Jenie i Lejdzie. Przez pewien czas pracował jako inżynier w Szwecji. Od 1646 r. - burmistrz Magdeburga. W 1650 roku wynalazł pompę próżniową i wykorzystał swój wynalazek do badania właściwości próżni oraz roli powietrza w procesie spalania i oddychaniu człowieka. W 1654 roku przeprowadził słynne doświadczenie z półkulami magdeburskimi, które wykazało obecność ciśnienia powietrza; ustalił elastyczność i ciężar powietrza, zdolność do podtrzymywania spalania i przewodzenia dźwięku.
W 1657 r. wynalazł barometr wody, za pomocą którego w 1660 r. przepowiedział zbliżającą się burzę na 2 godziny przed jej pojawieniem się, przechodząc tym samym do historii jako jeden z pierwszych meteorologów.
W 1663 roku wynalazł jeden z pierwszych generatorów elektrostatycznych, wytwarzający energię elektryczną w wyniku tarcia – ręcznie pocieranej kulki siarki. W 1672 roku odkrył, że naładowana kula trzeszczy i świeci w ciemności (jako pierwszy zaobserwował elektroluminescencję). Ponadto odkrył właściwość odpychania elektrycznego obiektów jednobiegunowo naładowanych.
Działalność naukowa
Mimo tak wyraźnej skłonności do zajęć naukowych Otto von Guericke nigdy nie uchylał się od obowiązków obywatelskich powierzonych mu przez rodzinne miasto i przyjmując honorowe stanowisko burmistrza miasta Magdeburga niemal w najtrudniejszym dla kraju czasie, objął zmuszony był stale wyjeżdżać w celu wypełnienia różnych zadań dyplomatycznych; Jeżeli do tego dodamy, że na tym pracowitym stanowisku pracował przez 32 lata, a wcześniej przebywał w niewoli, odbywał służbę wojskową oraz zajmował się budową fortyfikacji i mostów, to nie sposób nie dziwić się uporowi z którym poświęcał się w wolnych dniach i godzinach ulubionym zajęciom fizycznym oraz tak pokaźnej liczbie wynalazków i nowych eksperymentów, którymi wzbogacał naukę, a których szczegółowy opis pozostawił w swojej słynnej książce: „Ottonis de Guericke Exerivmenta Nova (ut vacantus) Magdeburgica.”
Jako fizyk Guericke był przede wszystkim eksperymentatorem, który w pełni rozumiał naukowe znaczenie eksperymentu, który w jego czasach można było uznać za przejaw geniuszu. W XVII wieku nadal bardzo trudno było wyrzec się nurtu scholastycznego, który tak długo dominował w nauce, i przyzwyczaić umysł do samodzielnej oceny obserwowanych zjawisk. Wśród naukowców tylko nieliczni mogli powiedzieć tak jak Guericke:
Eksperymenty z próżnią
Nie wiedząc jeszcze nic o wynalezieniu barometru rtęciowego (1643) i tzw. pustce Torricellego, Guericke uparcie starał się zniszczyć poprzez eksperyment starożytny filozoficzny spór o pustą przestrzeń. I tak około 1650 roku efektem tej wytrwałości było wynalezienie pompy powietrznej.
Guericke, jak wiadomo, początkowo nie uważał za możliwe bezpośredniego wypompowania powietrza i chciał stworzyć pustą przestrzeń w hermetycznie zamkniętej beczce poprzez usunięcie wypełniającej ją wody. W tym celu na dnie beczki przymocował pompkę, sądząc, że tylko przy takim ułożeniu urządzenia woda będzie podążać za tłokiem pompy pod wpływem jej grawitacji. Widzimy z tego, że na początku Guericke nie miał jeszcze określonego pojęcia ciśnienia atmosferycznego i ogólnie sprężystości powietrza. Kiedy ta pierwsza próba się nie powiodła, gdyż powietrze z zewnątrz przedostawało się do powstałej pustki przez pęknięcia i pory lufy, Guericke próbował umieścić swoją lufę w innej, również wypełnionej wodą, chcąc w ten sposób chronić pustkę przed przedostawaniem się powietrza do środka. to z zewnątrz. Ale i tym razem eksperyment się nie udał, gdyż woda z lufy zewnętrznej pod wpływem ciśnienia atmosferycznego przedostała się przez pory do wewnętrznej i wypełniła pustkę. Wreszcie Guericke zdecydował się zastosować pompę do bezpośredniego wypompowywania powietrza z miedzianego kulistego naczynia, nadal trzymając się fałszywego założenia, że powietrze, podobnie jak woda, może podążać za tłokiem pompy tylko dzięki grawitacji, więc teraz pompa została przykręcona do dna naczynia i umieszczony pionowo. Wynik wypompowania był zupełnie nieoczekiwany i przeraził wszystkich obecnych: miedziana kula nie wytrzymała ciśnienia zewnętrznego i z hukiem została zgnieciona i spłaszczona. Zmusiło to Guericke do przygotowania mocniejszych zbiorników o bardziej regularnym kształcie do kolejnych eksperymentów. Niedogodna lokalizacja pompy wkrótce zmusiła Guericke do zbudowania specjalnego statywu dla całego urządzenia i przymocowania dźwigni do tłoka; Tak skonstruowana została pierwsza pompka powietrza, którą autor nazwał Antlia pneumatyczna. Oczywiście urządzenie nadal było bardzo dalekie od doskonałości i wymagało co najmniej trzech osób do manipulowania tłokiem i kurkami zanurzonymi w wodzie, aby lepiej odizolować powstałą pustkę od powietrza zewnętrznego.
