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  • 1 # 語境思維

    大氣壓強大約1atm≈1MPa=1e6N/m²。

    馬德堡半球實驗的製作,很簡單。用兩個對稱的兩個半球,斷面極其光滑,用橡皮密封圈夾在中間,儘量抽去球內空氣,形成高度真空。

    以下計算這個球承受的大氣壓力。假設該球有籃球那麼大,內空間半徑R=0.2m,厚度忽略不計。球表面積S=4πR²=4π0.2²=0.5m²。球表面所受壓力:F=pS=1e6×0.5=5e5N= 50000kg=50噸。可見,與其說大氣壓力,不如說真空引力場的引力,是令人乍舌。

    我以前多次強調,核強力的本質是漩渦真空場的引力極大,萬有引力是核強力在原子外空間的延伸效應。

    不妨計算一下地球表面所承受的大氣壓力或真空場引力。地球半徑6.4e6m,F1=pS=1e6×4π(6.4e6)²≈5.2e20N。

    假設地球大氣層以外的40萬千米的地球引力輻射帶,平均壓強或真空度為1‰atm,按20萬千米為平均半徑的受壓面,則地球另外承受壓力為:F2=pS=1e3×4π(2e8)²=5e20N。則地球在到達月球的漩渦真空場的引力:F真=F1+F2=5.2e20+5e20=1.2e21N。

    作為對照,在相距38萬千米=3.8e8m處的月球,月球質量7.3e22kg,地球質量6e24kg。地月萬有引力:F萬=Gmm"/R²=6.67e-11×7.3e22×6e24/(3.8e8)²≈2e21N。

    比較F真與F萬,數量級一樣,若考慮月球的真空場引力,值得思考的是:萬有引力與真空場引力有無內在聯絡呢?

  • 2 # 仰望星空

    這個銅球直徑大約37cm,我們可以大致算一下力的大小。若銅球壁厚為t,大氣壓為p=101325 n/m²(牛頓/米²),那麼銅球壁的應力σ=pD/4t,半球上的壓力P=pπD²/4。

    如此可以算出,大氣作用在半球上的軸向壓力P大約是43556牛頓,約位4.36噸。

    實際上球內的真空度達不到理想程度,估計實際壓力也達不到這個數值。另外要說明,16匹馬向兩邊拉,實際上是8匹馬的拉力,而馬的拉力靠的是地面的摩擦力。這個實驗證明了大氣壓的存在,因兩個半球內抽成真空,它完全是靠大氣的壓力,把兩個半球壓在一起。

  • 3 # 木易物理

    馬德堡半球實驗是一個非常經典的物理實驗,時至今日,依然有很多人在做這個實驗。

    在17世紀那個時候,德國有一個熱愛科學的市長,名叫格里克。從小就喜歡聽聽伽利略的故事;愛好讀書,愛好科學;一直讀到萊比錫大學。

    有一天,他和助手做成兩個半球,直徑14英寸,即30多釐米,並請來一大隊人馬。格里克和助手把這個黃銅的半球殼中間墊上橡皮圈;再把兩個半球殼灌滿水後合在一起;然後把水全部抽出,使球內形成真空。然後他們讓4個馬伕,8匹大馬拉這個球,但是,銅球仍是原封不動。

    這兩個半球中間沒有用任何東西連線,但是卻無論如何也拉不開。由此可以證明,當內部空氣被抽出之後,內部空氣對球壁沒有作用力。兩個球之所以會牢牢在一起,是由於外部空氣的作用,就像人的兩個手可以將兩個東西擠在一起一樣。

    由此證明了大氣壓強的作用。

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