《大氣浮力發(fā)覺的故事(共4頁).doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《大氣浮力發(fā)覺的故事(共4頁).doc(4頁典藏版)》請?jiān)谛挛膸炀W(wǎng)上搜索。
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上大氣浮力發(fā)覺的故事有句詞語這樣說:“重如泰山,輕如鴻毛”。泰山之重是顯而易見的,有比鴻毛還輕的東西嗎?有!那就是空氣。現(xiàn)今曉得,水的密度是1,做鵝絨衣的鵝絨的密度大概是023,而空氣的密度卻只有00128左右。空氣實(shí)在太輕了,在許多場合下它的存在都被人們忽視不計(jì)了。最早注意到空氣有重量的是德國的化學(xué)學(xué)家伽利略。他將一個(gè)空瓶(其實(shí)上面有正常氣壓的空氣)密封上去,放到天平上與一堆砂子平衡。之后,他設(shè)法用打氣筒向哪個(gè)杯子打進(jìn)更多的空氣,并再度密封。當(dāng)伽利略把這只杯子再放回到天平上時(shí),這時(shí)的杯子比那堆砂要重一點(diǎn),只有再往砂堆里加添一兩顆小砂子發(fā)現(xiàn)大氣壓強(qiáng)的人是誰,天平才能平衡。伽利略推測,瓶
2、子重量降低是因?yàn)樯厦娴目諝庠龆嗔说木壒剩蚨諝馐怯兄亓康摹<词官だ钥茖W(xué)地測定空氣是有重量的,但他卻未能解釋“大自然厭惡真空”這個(gè)老問題。羅馬時(shí)代以來,人們就注意到一個(gè)現(xiàn)象:拿來輸送水的水管,當(dāng)它們跨越高度在10米以上的土坡時(shí),水就輸不起來了。在超過10米深的井里,抽水泵便不起作用了。人們早就曉得只要把水管里的空氣抽掉,導(dǎo)致一個(gè)真空,這么水都會(huì)順著水管往上流。她們難以解釋水為何會(huì)往上流,而不是一般那樣“水往低處流”,就借用古埃及學(xué)者亞里士多德的格言“大自然厭惡真空”來解釋。粗一想也對,大自然是不讓真空存在的,一旦真空出現(xiàn)就讓水來彌補(bǔ),于是水就被抽上來了。真空出現(xiàn)到那里,水就跟到那里。而且
3、,為何水到了10米高的地方就再也上不去了呢?雖然11米、12米處也存在真空。對此,伽利略只能解釋說是大自然的那個(gè)“厭惡”是有限度的,到了10米以上的真空,它就不討厭了發(fā)現(xiàn)大氣壓強(qiáng)的人是誰,因此水就再也抽不起來了。“智者千慮必有一失”,伽利略對抽水問題的解釋過分牽強(qiáng)附會(huì),使他沒有觸碰到問題的實(shí)質(zhì)。伽利略的中學(xué)生托里拆利把老師的思想推動(dòng)了一大步。他覺得,既然空氣有重量都會(huì)形成壓力,如同水有重量會(huì)形成壓力和壓強(qiáng)一樣。正是空氣的壓力把水從管子里往上壓,壓到10米的高度時(shí),火柱的重量剛好等于空氣的壓力,水再也壓不起來了。為了否認(rèn)這一點(diǎn),托里拆利設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)并讓自己的助手維維安尼幫助去做。要用10米高的水管做實(shí)驗(yàn)是很不便捷
4、的,由于它有三四層樓這么高,如何觀測呢?托里拆利聰明地借助比水重136倍的水銀來做試驗(yàn)。他叫人制做了一根1米長的玻璃管,一端封閉,一端開口。維維安尼將水銀灌滿管子,之后用拇指擋住開口的一端,將管子顛倒過來使開口的一端朝下,再放進(jìn)一個(gè)盛滿水銀的陶瓷槽里。當(dāng)他握住按住管子的手臂時(shí),管里的水銀很快下滑,當(dāng)水銀降到距槽里的水銀面76分米高度時(shí),就不再增加了。換算一下就可以得到,76分米高的水銀柱形成的浮力,恰好等于10米火柱形成的浮力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)形象地顯示出,水銀槽里水銀表面所遭到的大氣浮力,正好等于76分米高的水銀柱所形成的浮力。托里拆利設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,成了世界上第一個(gè)檢測大氣浮力的氣壓計(jì)。后來,
5、氣象報(bào)告中的氣壓單位也曾承襲多少分米(或毫米)水銀柱高來表示。大氣有壓力這是肯定的,這壓力到底有多大?這方面最為生動(dòng)的事例發(fā)生在西班牙。1645年的三天,波蘭東北部的雷根斯城震驚了:太上皇大駕光臨,百姓傾城出動(dòng),為的是觀看一個(gè)名叫蓋利克的人演出。廣場上躺臥著16匹雄偉的駿馬,分成左右兩隊(duì),每隊(duì)各8匹馬。它們彼此背向排列,用鐵鏈和纜繩牽引著一個(gè)半徑為25分米的青銅真空球。這只球是蓋利克事先在當(dāng)?shù)罔F匠鋪定做的,它由兩個(gè)半球合攏而成,兩個(gè)半球的邊沿做得非常平整,因而能緊密地合在一起而不會(huì)放氣。演出一開始,蓋利克先用抽氣機(jī)將銅球內(nèi)的空氣抽光,之后他下命令給兩側(cè)的馬夫。只聽“啪”“啪”兩聲鞭響,左右兩側(cè)的馬夫拚命向前趕馬,誰知這種駿馬似乎使足了力氣往后拉,就是拉不開那由兩個(gè)半球合在一起的青銅球。太上皇和百姓們都看呆了。蓋利克向你們解釋說“這里面沒有哪些魔力,主要是銅球表面所遭到的大氣壓力把它們緊緊壓在一起。不信的話,把空氣再放回到銅球上面去,使兩側(cè)的壓力相等,就很容易把鋼球打開了。”說著,他用右手左右一拉,銅球確實(shí)輕易地打開了。多么神奇的大氣壓!專心-專注-專業(yè)