1654年，盖利克在德国马德堡市做了一个著名的“马德堡半球实验”。教材中对实验时的状况做了精彩的描述。马德堡半球是直径为──1．2，约36．6cm的两个半球，它的中间部分是空的，两个半球能密切地对合，且在两半球密合成一个球后，能将球内空气抽出。
盖利克演示这个实验时，将16匹马分为两组对拉抽空的马德堡半球，费了很大的劲才把它们拉开，并发出砰然一声巨响。盖利克的演示实验的确是一个精彩的实验，它在宣传科学、说明大气压的存在方面起了重要的作用，给人们留下极深刻的印象。有些人以为“既然用16匹马才能把两个半球分开，所需的拉力一定非常大实际并非如此。
图8－9为马德堡半球的示意图。当球内的空气完全被抽出后，加在半球一边的拉力至少等于大气作用在半球上的压力时，才能把半球拉开。我们可以通过分析和数学运算，求出拉开半球所需的作用力F。
大气压作用在马德堡半球上的力垂直于半球的表面，大小为dF=p0ds式中p0为大气压强，“为半球表面的一个小面元面积。作用力dF可以分为垂直于半球截面──S和平行于半球截面S的两个分量。由于马德堡半球是轴对称的，所以作用在各小面元上的力，在平行于截面S方向的分量之和等于零。即马德堡半球受到空气的压力沿球的对称轴方向。为
（8．26）式表明，作用在半球上的空气压力，等于大气压p0与半球截面积S之积。将代入，得
、
代入，得
，在马德堡半球两边，用不小于
N的拉力，就可以将马德堡半球拉开的力并不十分大，大约为1.1t重物所受的重力。实验时用马拉动半球，马的拉力也不很大，所以需要多匹马才能拉动。
实际上，不可能将马德堡半球内部的空气完全抽净，球内、外的压力差就会小于N，拉开马德堡半球需要用的拉力比N小些。
《初中物理专题分析》
狗仔卡
发表于 2004-11-19 23:42:00
显身卡
楼主
发表于 2004-11-28 21:00:00
