تجربة Guerike في عام 1654. تساعد التجارب البسيطة في فهم كيفية عمل قانون برنولي. دراسة دور الهواء في الاحتراق ونقل الصوت

منطقة أكتوبي منطقة ألجنسكي مدرسة مرزانبولاك الثانوية

الجمعية العلمية للطلاب "زاس كانات"

سميرنوف سيرجي أندريفيتش

كامزين اسازهان ميرزاخانوفيتش

عنوان:

الضغط الجوي

اتجاه:

التقدم العلمي والتكنولوجي كحلقة وصل رئيسية

النمو الاقتصادي

الجزء:تقنية

مشرف: Esmagambetov

كاريمساك أريستانولي ،

مدرس الفيزياء

المستشار العلمي:

أستاذ مشارك في أكتوبي الإقليمية

سميت جامعة الولاية على اسم K. Zhubanov

دكتوراه S.K. توليببيرجينوف

مرزانبولاك 2013

I. مقدمة

(حول الغلاف الجوي للأرض)

ثانيًا. جزء البحث

2.1. إيفانجليستا توريتشيلي (1608–1647)

2.2. دانيال برنولي (1700-1782)

2.3 التجربة التاريخية لأوتو فون جويريك (1654)

2.4 بارومتر الماء لباسكال (1646)

2.5. تجارب مسلية على الضغط الجوي

تساعد التجارب البسيطة في فهم كيفية عمل قانون برنولي

ثانيًا. خاتمة

رابعا. قائمة الأدب المستخدم

مقدمة

(حول الغلاف الجوي للأرض)

حتى في العصور القديمة ، لاحظ الناس أن الهواء يمارس ضغطًا على الأجسام الأرضية ، خاصة أثناء العواصف والأعاصير. استخدم هذا الضغط ، وأجبر الرياح على تحريك السفن الشراعية ، لتدوير أجنحة طواحين الهواء. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن لفترة طويلة إثبات أن الهواء له وزن. فقط في القرن السابع عشر كانت تجربة أثبتت وزن الهواء. في إيطاليا ، في عام 1640 ، قرر دوق توسكانا ترتيب نافورة على شرفة قصره. كان لابد من ضخ مياه هذه النافورة من بحيرة قريبة ، لكن المياه لم ترتفع أكثر من 10.3 م. التفت الدوق إلى جاليليو ، الذي كان آنذاك رجل عجوز ، للتوضيح. كان العالم العظيم مرتبكًا ولم يجد على الفور كيفية تفسير هذه الظاهرة. وفقط تلميذ جاليليو ، إيفانجليستا توريشيلي عام 1643 ، أظهر أن الهواء له وزن. جنبا إلى جنب مع V. في مثل هذا الأنبوب ، يرتفع الزئبق إلى ارتفاع حوالي 760 مم ، كما أظهر أن ضغط الغلاف الجوي متوازن بعمود من الماء يبلغ 32 قدمًا ، أو 10.3 مترًا.

الضغط الجوي - ضغط الغلاف الجوي على جميع الأشياء الموجودة فيه وعلى سطح الأرض. يتم إنشاء الضغط الجوي من خلال جاذبية الهواء للأرض.

وفقًا لقرار الاتحاد الجيوفيزيائي الدولي (1951) ، يعتبر أن الغلاف الجوي للأرض يتكون من 5 طبقات: طبقة التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والغلاف الحراري والغلاف الخارجي. لا تحتوي هذه الطبقات دائمًا على حدود واضحة ، ويختلف سمكها اعتمادًا على خط العرض الجغرافي ومكان المراقبة والوقت.

عند الحديث عن أهمية الغلاف الجوي ، تجدر الإشارة إلى أن الغلاف الجوي يحمي جميع أشكال الحياة على الأرض من التأثير المدمر للأشعة فوق البنفسجية ، ومن التسخين السريع للأرض بواسطة أشعة الشمس والتبريد السريع. وهي أيضًا جهاز إرسال صوتي. ينثر الغلاف الجوي ضوء الشمس ، وبالتالي ينير تلك الأماكن التي لا تسقط فيها أشعة الشمس المباشرة.

ماذا سيحدث على الأرض إذا اختفى الغلاف الجوي فجأة؟

على الأرض ، سيتم تحديد درجة حرارة تقارب -170 درجة مئوية ، وستتجمد جميع المساحات المائية ، وستكون الأرض مغطاة بقشرة جليدية ، وسيكون هناك صمت تام ، لأن الصوت لا ينتشر في الفراغ ؛ ستصبح السماء سوداء ، لأن لون الجلد يعتمد على الهواء ؛ لن يكون هناك شفق ، فجر ، ليالي بيضاء. سيتوقف وميض النجوم ، وستكون النجوم نفسها مرئية ليس فقط في الليل ، ولكن أيضًا أثناء النهار (لا نراها خلال النهار بسبب تشتت ضوء الشمس بواسطة جزيئات الهواء) تموت الحيوانات والنباتات.

على سطح الأرض ، يختلف الضغط الجوي من مكان إلى آخر وبمرور الوقت. من الأهمية بمكان بشكل خاص التغيرات غير الدورية في تحديد الطقس في الضغط الجوي المرتبطة بظهور وتطور وتدمير مناطق الضغط المرتفع التي تتحرك ببطء (الأعاصير) والدوامات الضخمة سريعة الحركة نسبيًا (الأعاصير) ، والتي يسود فيها الضغط المنخفض. كانت هناك تقلبات في الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر في حدود 641 - 816 ملم زئبق. فن. (داخل الإعصار ينخفض ​​الضغط ويمكن أن تصل قيمته إلى 560 ملم زئبق).

الضغط الجوي الطبيعي هو ضغط 760 ملم زئبق. عند مستوى سطح البحر عند 0 درجة مئوية. (الغلاف الجوي الدولي القياسي - ISA) (101 325 باسكال). كل صباح ، تبث تقارير الطقس بيانات الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.
لماذا يتم قياس الضغط الجوي على الأرض في أغلب الأحيان إلى مستوى سطح البحر؟ الحقيقة هي أن الضغط الجوي يتناقص مع الارتفاع وبشكل ملحوظ. لذلك على ارتفاع 5000 متر ، يكون بالفعل أقل مرتين تقريبًا. لذلك ، من أجل الحصول على فكرة عن التوزيع المكاني الحقيقي للضغط الجوي ومقارنة حجمه في مواقع مختلفة وعلى ارتفاعات مختلفة ، لتجميع الخرائط السينوبتيكية ، وما إلى ذلك ، يتم تقليل الضغط إلى مستوى واحد ، أي. إلى مستوى سطح البحر.
تم قياس الضغط الجوي في موقع محطة الطقس الواقعة على ارتفاع 187 مترًا فوق مستوى سطح البحر ، بمتوسط ​​16-18 ملم زئبق. فن. أقل من أسفل البحر. عندما ترتفع 10.5 متر ، ينخفض ​​الضغط الجوي بمقدار 1 ملم زئبق.

لا يتغير الضغط الجوي مع الارتفاع فقط. في نفس النقطة على سطح الأرض ، يزيد الضغط الجوي أو ينقص. سبب التقلبات في الضغط الجوي هو أن ضغط الهواء يعتمد على درجة حرارته. يتمدد الهواء عند تسخينه. الهواء الدافئ أخف من الهواء البارد ، لذا فإن 1 م 3 من الهواء عند نفس الارتفاع يزن أقل من 1 م 3 من الهواء البارد. هذا يعني أن ضغط الهواء الدافئ على سطح الأرض أقل من ضغط الهواء البارد.

الضغط الجوي "العادي" هو الضغط الذي يساوي وزن عمود الزئبق المرتفع 760 مم عند درجة حرارة 0.0 درجة مئوية ، عند خط عرض 45 درجة وعند مستوى سطح البحر. الوحدة الأساسية للضغط في النظام الدولي للوحدات هي باسكال [Pa] ؛ 1 باسكال = 1 ن / م 2. في نظام SI 101325 Pa أو 101.3 كيلو باسكال أو 0.1 ميجا باسكال.

إيفانجليستا توريشيلي (1608-1647)

وُلد عالم الرياضيات والفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توريتشيلي في فاينزا في عائلة فقيرة ، نشأها عمه. درس في كلية يسوعية ثم تلقى تعليمًا رياضيًا في روما. في عام 1641 ، انتقل توريشيلي إلى أرسيتري ، حيث ساعد جاليليو في معالجة أعماله. منذ عام 1642 ، بعد وفاة جاليليو ، كان عالم الرياضيات في البلاط الملكي لدوق توسكانا الأكبر وفي الوقت نفسه أستاذًا للرياضيات في جامعة فلورنسا.

أشهر أعمال توريشيلي في مجال علم نيوماتيك وميكانيكا. في عام 1643 اخترع جهاز قياس الضغط الجوي - البارومتر.

لقد أربك وجود الضغط الجوي الناس في عام 1638 ، عندما فشلت فكرة دوق توسكانا لتزيين حدائق فلورنسا بالنوافير - لم يرتفع الماء فوق 10.3 أمتار. أدى البحث عن أسباب ذلك والتجارب على مادة أثقل - الزئبق ، بواسطة Evangelista Torricelli إلى حقيقة أنه في عام 1643 أثبت أن الهواء له وزن. من خلال تجربته البسيطة نوعًا ما ، قاس إيفانجليستا توريشيلي الضغط الجوي وتوصل إلى الاستنتاجات الأولى حول ضغط عمود السائل ، والتي تم إصلاحها في القانون الأساسي للهيدروستاتيكا. في التجربة التي أجريت عام 1643 ، تم استخدام أنبوب زجاجي رفيع مغلق بإحكام من أحد طرفيه ، مملوء بالزئبق ، وبعد ذلك تم قلبه وخفضه بنهايته المفتوحة في حمام زجاجي مملوء أيضًا بالزئبق (انظر الشكل 1). ). فقط جزء من الزئبق يتدفق إلى الحوض الصغير ، وظهر ما يسمى ب "الرفرفة" في نهاية الأنبوب المحكم. الفراغ Torricelli (في الواقع ، كان هذا "الفراغ" مملوءًا ببخار الزئبق المشبع ، لكن ضغطها في درجة حرارة الغرفة أقل بكثير من الضغط الجوي ، لذلك يمكن تسمية هذه المنطقة بالفراغ تقريبًا).

أشار التأثير الملحوظ إلى أن الزئبق تم منعه من الانسكاب بالكامل بواسطة قوة معينة تعمل من الطرف السفلي للأنبوب. خلقت هذه القوة ضغطًا جويًا يعاكس وزن عمود السائل.

في الوقت الحاضر ، يُطلق على الضغط الجوي ، الذي يساوي ضغط عمود من الزئبق بارتفاع 760 مم عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، الضغط الجوي العادي.

استبدال قيم p = 13595.1 كجم / م 3 في هذه الصيغة (كثافة الزئبق عند 0 درجة مئوية) ، و g = 9.80665 م / ث 2 (تسارع السقوط الحر) و h = 760 مم \ u003d 0.76 م (ارتفاع عمود الزئبق ، المقابل للضغط الجوي العادي) ، نحصل على القيمة التالية: P \ u003d p gh \ u003d 13595.1 كجم / م 3 X 9.80665 م / ث 2 × 0.76 م \ u003d 101325 باسكال.

هذا ضغط جوي طبيعي.

كان عمود الزئبق في الأنبوب دائمًا بنفس الارتفاع ، حوالي 760 مم. ومن ثم فإن وحدة الضغط هي ملليمتر من الزئبق (مم زئبق). وفقًا للصيغة أعلاه ، نحصل على ذلك في باسكال

وجد توريشيلي أن ارتفاع عمود الزئبق في تجربته لا يعتمد على شكل الأنبوب أو ميله. عند مستوى سطح البحر ، كان ارتفاع عمود الزئبق دائمًا حوالي 760 مم.

اقترح العالم أن ارتفاع عمود السائل يوازنه ضغط الهواء. بمعرفة ارتفاع العمود وكثافة السائل ، يمكن تحديد ضغط الغلاف الجوي. تم تأكيد صحة افتراض توريتشيلي في عام 1648 من خلال تجربة باسكال على جبل بوي دي دوم. أثبت باسكال أن عمودًا أصغر من الهواء يمارس ضغطًا أقل. بسبب جاذبية الأرض والسرعة غير الكافية ، لا تستطيع جزيئات الهواء مغادرة الفضاء القريب من الأرض. ومع ذلك ، فهي لا تسقط على سطح الأرض ، بل تحوم فوقها ، لأن. في حركة حرارية مستمرة.

بسبب الحركة الحرارية وجاذبية الجزيئات إلى الأرض ، فإن توزيعها في الغلاف الجوي غير متساوٍ. في الارتفاعات المنخفضة ، كل 12 مترًا من الصعود ، ينخفض ​​الضغط الجوي بمقدار 1 ملم زئبق. على ارتفاعات عالية ، يتم انتهاك هذا النمط.

يحدث هذا بسبب انخفاض ارتفاع عمود الهواء الذي يمارس الضغط كلما ارتفع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الهواء في الغلاف الجوي العلوي أقل كثافة.

دانيال بيرنيلي (1700-1782)

في القرن الثامن عشر ، أجرى عالم الرياضيات والميكانيكي والأكاديمي في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم دانييل برنولي تجربة باستخدام أنبوب بسمك مختلف ، يتدفق من خلاله سائل. لنفترض أن السائل يتدفق عبر أنبوب أفقي ، يختلف المقطع العرضي له في أماكن مختلفة. لنفرد عقليًا عدة أقسام في الأنبوب ، مناطقها: S1 S2 ، S3. 4 س.

لبعض الوقت t ، يجب أن يمر سائل من نفس الحجم عبر كل قسم من هذه الأقسام. يجب أن يمر كل السائل الذي يمر عبر القسم الأول في الوقت t عبر جميع الأجزاء الأخرى ذات القطر الأصغر في نفس الوقت. إذا لم يكن الأمر كذلك ، ومر السائل عبر القسم الذي يحتوي على المنطقة S3 في الوقت t مقارنة بالقسم الذي يحتوي على المنطقة S1 ، فيجب أن يتراكم السائل الزائد في مكان ما. لكن السائل يملأ الأنبوب ولا يوجد مكان يتراكم فيه. لاحظ أننا نفترض أن السائل غير قابل للضغط وله نفس الحجم في كل مكان. كيف يمكن للسائل الذي يتدفق عبر القسم الأول "الحصول على وقت" للتدفق عبر قسم أصغر بكثير مع منطقة S3 في نفس الوقت؟ من الواضح ، لهذا ، عند المرور عبر الأجزاء الضيقة من الأنبوب ، يجب أن تكون سرعة السائل أكبر مما كانت عليه عند المرور عبر الأجزاء العريضة.

الأنبوب - مقياس ضغط الدم - ملحوم عموديًا في أقسام الأنبوب بسماكات مختلفة. في الأماكن الضيقة من الأنبوب ، يكون ارتفاع عمود السائل أقل منه في الأماكن العريضة. هذا يعني أن الضغط أقل في الأماكن الضيقة.

يكون ضغط السائل المتدفق في الأنبوب أكبر في تلك الأجزاء من الأنبوب حيث تكون سرعة حركته أقل ، وعلى العكس من ذلك ، في الأجزاء التي تكون فيها السرعة أكبر ، يكون الضغط أقل. هذا هو قانون برنولي.

في الجزء العريض من الأنبوب ، تكون السرعة أقل مما كانت عليه في الجزء الضيق عدة مرات حيث تكون مساحة المقطع العرضي 1 أكبر من 2.

دع السائل يتدفق بدون احتكاك عبر أنبوب ذو مقطع عرضي متغير:

بمعنى آخر ، تمر نفس أحجام السائل عبر جميع أقسام الأنبوب ، وإلا فسيتعين على السائل إما أن ينكسر في مكان ما أو ينضغط ، وهو أمر مستحيل. خلال رمن خلال القسم S1تمرير الحجم

ومن خلال القسم S 2 - الحجم. ولكن بما أن هذه الأحجام متساوية ، إذن

يتناسب معدل تدفق السوائل في أنبوب المقطع العرضي المتغير عكسًا مع منطقة المقطع العرضي.

إذا زادت مساحة المقطع العرضي بمقدار 4 مرات ، فإن السرعة تنخفض بنفس المقدار والعكس صحيح ، من خلال عدد المرات التي انخفض فيها قسم الأنبوب ، زادت سرعة تدفق السائل أو الغاز بنفس المقدار. أين يتم ملاحظة ظاهرة تغير السرعة هذه؟ على سبيل المثال ، في نهر يتدفق إلى البحر ، هناك انخفاض في السرعة ، والمياه من الحمام - تزداد السرعة ، ونلاحظ تدفقًا مضطربًا للمياه. إذا كانت السرعة منخفضة ، يتدفق السائل كما لو كان مقسمًا إلى طبقات (طبقة "لامينيا"). يسمى التدفق الصفحي.

لذلك ، اكتشفنا أنه عندما يتدفق السائل من جزء ضيق إلى جزء عريض أو العكس ، تتغير السرعة ، وبالتالي يتحرك السائل مع التسارع. ما الذي يسبب التسارع؟ (القوة (قانون نيوتن الثاني)). ما القوة التي تضفي التسارع على السائل؟ يمكن أن تكون هذه القوة هي الفرق فقط بين قوى ضغط السائل في الأجزاء العريضة والضيقة من الأنبوب.

توضح معادلة برنولي أن ضغط السائل أو الغاز المتدفق يكون أكبر عندما تكون السرعة أقل ، والضغط يكون أقل حيث تكون سرعة التدفق أكبر. تم تأكيد هذا الاستنتاج الذي يبدو متناقضًا من خلال التجارب المباشرة.

تم التوصل إلى هذا الاستنتاج لأول مرة من قبل الأكاديمي في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم دانييل برنولي في عام 1726 والقانون الآن يحمل اسمه.

يظل صالحًا لحركة السوائل والغازات غير المقيدة بجدران الأنبوب - في التدفق الحر للسائل.

التجربة التاريخية لأوتو فون جيريك (1654)

توصل الفيزيائي الألماني أوتو فون جيريك (1602-1686) إلى استنتاج حول وجود الضغط الجوي بشكل مستقل عن توريسيللي (الذي تعلم تجاربه بعد حوالي تسع سنوات). أثناء ضخ الهواء بطريقة ما من كرة معدنية رقيقة الجدران ، رأى جيريك فجأة كيف تم تسطيح هذه الكرة. بالتفكير في سبب الحادث ، أدرك أن تسطيح الكرة كان بسبب ضغط الهواء المحيط.

بعد أن اكتشف الضغط الجوي ، بنى جيريك مقياسًا للمياه بالقرب من واجهة منزله في مدينة ماغديبورغ ، حيث طاف تمثال على شكل رجل على سطح السائل ، مشيرًا إلى الانقسامات المصنوعة على الزجاج.

في عام 1654 ، رغب Guericke في إقناع الجميع بوجود الضغط الجوي ، وقام بإجراء التجربة الشهيرة مع "نصفي كرة Magdeburg". حضر المظاهرة الإمبراطور فرديناند الثالث وأعضاء من ريغنسبورغ رايخستاغ. في وجودهم ، تم ضخ الهواء من التجويف بين نصفي الكرة الأرضية المعدني المكدس معًا. في الوقت نفسه ، ضغطت قوى الضغط الجوي على نصفي الكرة الأرضية بقوة شديدة ضد بعضها البعض لدرجة أن عدة أزواج من الخيول لم تتمكن من الفصل بينهما. يوجد أدناه الرسم الشهير لجي.شوت ، الذي يصور 16 حصانًا ، 8 على كل جانب من نصفي كرة ماغدبورغ المعدني ، وبينه فراغ. يتم الضغط على نصفي الكرة الأرضية ضد بعضهما البعض من خلال الضغط الجوي ، وهذه القوة كبيرة جدًا لدرجة أنه حتى مثل هذا الحزام اللائق لا يمكن أن يمزق نصفي الكرة الأرضية بعيدًا عن بعضهما البعض.

مقياس ضغط المياه باسكال (1646)

اهتمت تجارب توريشيلي بالعديد من العلماء - معاصريه. عندما علم بها العالم الفرنسي بليز باسكال ، أعادها بسوائل مختلفة (زيت ونبيذ وماء).

يوضح الشكل مقياسًا للمياه أنشأه باسكال في عام 1646. تبين أن عمود الماء ، الذي يوازن ضغط الغلاف الجوي ، أعلى بكثير من عمود الزئبق. اتضح أنها تساوي 10.3 أمتار.

تجارب مسلية على الضغط الجوي

ضع في اعتبارك سلسلة من التجارب المتعلقة بفعل الضغط الجوي.
وزن الهواء:

بمساعدة مضخة تفريغ ، نقوم بضخ الهواء من دورق زجاجي ونوازن الدورق على ميزان الرافعة. نفتح الصنبور وندع الهواء يدخل القارورة ، ونرى أن توازن الميزان قد اختل. تظهر هذه التجربة بشكل مقنع أن الهواء له وزن. لذلك ، يمارس الهواء ضغطًا على جميع الأجسام القريبة من سطح الأرض. الضغط الجوي هو ضغط الغلاف الجوي على جميع الأشياء الموجودة فيه وعلى سطح الأرض. يتم إنشاء الضغط الجوي جاذبية الجاذبية الهواء على الأرض و الحركة الحرارية جزيئات الهواء.

نفخ بالون صغير بضخ الهواء!؟:

لماذا ، عندما يتم ضخ الهواء من تحت جرس المضخة الموجود على صفيحتها ، تبدأ حجرة بالون الطفل مع عملية معقودة جيدًا بالانتفاخ ، كما كانت؟

الجواب: داخل الحجرة ، يظل الضغط ثابتًا (جويًا) طوال الوقت ، بينما يتناقص خارجها. بسبب اختلاف الضغط ، فإن البالون "ينتفخ".

جرب أنبوب اختبار بسدادة مطاطية سدادة:

يمكن إجراء تجربة مماثلة باستخدام أنبوب اختبار بسدادة مطاطية سدادة. عندما يضخ الهواء من تحت الجرس يطير الفلين من الزجاجة ؟! لماذا ا؟ الجواب: يطير الفلين بسبب اختلاف الضغط: الضغط في الدورق جوي ، وخارجه ، تحت الجرس ، ينخفض.

تجربة أخرى مع أنابيب الاختبار:

نأخذ أنبوبين من هذا القبيل حتى يتمكن أحدهما من الدخول بحرية إلى الآخر. صب القليل من الماء في الماء العريض ، ثم أدخل أنبوب اختبار قصيرًا ضيقًا فيه. إذا قمنا الآن بقلب أنابيب الاختبار ، فسنرى أن أنبوب الاختبار الضيق لن يسقط ، ولكن على العكس من ذلك ، مع تدفق المياه ، فسوف يرتفع ، ويتم سحبه إلى أنبوب الاختبار الواسع.
لماذا يحدث هذا؟

الإجابة: الضغط داخل أنبوب اختبار كبير أقل من الضغط الخارجي ، نظرًا لتدفق الماء إلى الخارج ، فقد تشكل فراغ هناك ، لذلك يقود الضغط الجوي أنبوب اختبار صغير داخل أنبوب كبير.

الزجاج المقلوب:

املأ كوبًا عاديًا حتى أسنانه بالماء. نغطيها بقطعة من الورق ، نغطيها بإحكام بيدنا ، ونقلبها رأسًا على عقب بالورق. انزع يدك بحذر ، وأمسك الزجاج من الأسفل. الماء لا ينسكب. لماذا يحدث هذا؟

الجواب: ضغط الهواء يحمل الماء. ينتشر ضغط الهواء بالتساوي في جميع الاتجاهات (وفقًا لقانون باسكال) ، مما يعني أنه يرتفع أيضًا. تعمل الورقة فقط على الحفاظ على سطح الماء مسطحًا تمامًا.

تجربة مع نصفي كرة ماغدبورغ:

نأخذ نصفي كرة من الحديد محلي الصنع (قطر 10 سم) ، ونقوم بتشحيم حواف نصفي الكرة بزيت سائل ، ثم نضغطهما برفق على بعضهما البعض ونضخ الهواء للخارج باستخدام مضخة تفريغ. دعنا نغلق الصنبور ، وكما هو موضح في الصورة ، نعلق عليها بوزن كيلوغرامين ، لن تنفجر نصفي الكرة الأرضية. لا يوجد هواء داخل نصف الكرة الأرضية ، أو لا يوجد ما يكفي منه ، وبالتالي فإن الضغط الجوي الخارجي يضغط عليهم بقوة ضد بعضهم البعض ولا يسمح لهم بالانفجار. في عام 1654 ، أراد الفيزيائي الألماني أوتو فون غريكه إقناع الجميع بوجود ضغط جوي ، وقام بتجربة مشهورة في ماغدبورغ بنصفين متشابهين يبلغ قطرهما حوالي متر واحد ، حيث لم يتمكن ثمانية أزواج من الخيول من كسرها. تكريما لهذه التجربة الشهيرة ، كان يطلق على نصفي الكرة الأرضية اسم "نصفي الكرة ماغديبورغ".

مقياس توريسيللي:

نأخذ أنبوبًا زجاجيًا رفيعًا ، مغلقًا من طرف واحد ، نملأه بماء مزرق (من أجل رؤية أفضل) ثم نقلبه ونخفضه بنهاية مفتوحة في حمام زجاجي. في هذه الحالة ، سوف يسكب بعض الماء على الكوب حتى يغلق عنق الأنبوب ولا يتدفق الماء أكثر ، لأنه محتجز بالضغط الجوي.

أجرى عالم الرياضيات والفيزيائي الإيطالي إيفانجليستا توريشيلي لأول مرة في عام 1643 تجربة مماثلة مع الزئبق: عمود من الزئبق في أنبوب يبلغ ارتفاعه حوالي 760 ملم. سميت هذه الأداة فيما بعد بمقياس الزئبق. أجرى العالم الفرنسي بليز باسكال في عام 1646 تجربة مماثلة مع الماء ، وتبين أن عمود الماء ، الذي يوازن ضغط الغلاف الجوي ، أعلى بكثير من عمود الزئبق. اتضح أنها تساوي 10.3 أمتار.

توضح الصورة كيفية صنع شارب آلي بسيط للطيور باستخدام الضغط الجوي. للقيام بذلك ، يكفي إصلاح زجاجة بلاستيكية مملوءة بالماء عموديًا مع وضع الرقبة لأسفل ووضع أطباق مسطحة من الأسفل. عندما تشرب الطيور الماء ، سيسكب الماء من الزجاجة بما يكفي لإغلاق عنق الزجاجة.

كيف تعمل الحقنة؟

كما ترى في الصورة ، يتحرك الماء خلف المكبس. يدفع السائل إلى المحقنة عند الضغط الجوي.

ننقل الماء بكوب هولي:

هل من الممكن نقل الماء مع كوب مسرب؟ نحن نجيب نعم يمكنك! للقيام بذلك ، يكفي إغلاق الجزء العلوي من الكوب بإحكام بشيء ما ويمكنك نقل الماء ، والضغط الجوي سيمنع الماء من الانسكاب. لقد صنعنا مثل هذا الجهاز للتجربة ، كما ترون في الصورة ، من علبة فارغة.

تساعدك التجارب البسيطة على فهم كيفية عمل قانون برنيلي:

تجربة 1:

نضغط على الألواح والبتلات لدفعها بعيدًا بطائرة نفاثة!:

عندما ننفخ الهواء بين الألواح والبتلات ، بدلاً من التباعد ، يتم الضغط عليهم ضد بعضهم البعض. يحدث هذا بسبب زيادة سرعة الهواء بين الألواح والبتلات ، ويقل الضغط بينهما مقارنة بالضغط الجوي. هذا الاختلاف في الضغط يضغط عليهم.

تجربة 2: كرة عائمة:

هإذا وضعت كرة تنس خفيفة في نفاثة من الهواء ، فسوف "ترقص" في الطائرة ، حتى لو كانت مائلة قليلاً. لماذا ا؟ سرعة تدفق الهواء الناتج عن مجفف الشعر عالية ، مما يعني أن الضغط في هذه المنطقة منخفض. سرعة الهواء في الغرفة بأكملها منخفضة مما يعني أن الضغط مرتفع ، منطقة الضغط المرتفع ستمنع الكرة من السقوط من منطقة الضغط المنخفض.

تجربة 3: اصطدام قاربين:

دبليودعنا نطلق زورقين في نفس الاتجاه سيبدآن في الاقتراب والتصادم.

بين الجانبين تظهر قناة مائية.

في مكان ضيق بين القوارب ، يكون الضغط أقل مما هو عليه في المساحة المحيطة بهما ، ويجمعهما الضغط العالي للمياه المحيطة ويدفعهما معًا.

مرجع التاريخ:لقد كان قانون برنولي هو الذي جعل من الممكن فهم سبب مرور الطراد المدرع الصغير "جوك" ، في عام 1912 ، بأكبر سفينة في العالم ، "أولمبي" ، عندما اتخذت السفن موقعًا ، كما هو موضح في الشكل ، إذا أطاع "جوك" بعض القوة غير المرئية ، أدار أنفه فجأة إلى "الأولمبي" ، ولم يطيع الدفة ، تحرك مباشرة نحوها وأحدث فجوة كبيرة في جانب "الأولمبي". في نفس العام ، غرقت توأم السفينة الأولمبية ، تايتانيك ، والتي لم تستطع تجنب الاصطدام بجبل جليدي.

ما رأيك في غرق السفينة؟ في هذه الحالة ، تشكلت قناة بين السفن التي تتحرك في نفس الاتجاه مع تدفق المياه في الاتجاه المعاكس. وفي مجرى مائي ، يكون الضغط أقل مما حوله ، في محيط مستريح. تسبب فرق الضغط الهائل في اصطدام السفينة الأخف بالمدينة الأولمبية "المدينة العائمة" ، لذلك لم تستطع تيتانيك تجنب الاصطدام بالجبل الجليدي. يوضح هذا المثال أن ظاهرة برنولي لا تحدث فقط في الغلاف الجوي ، ولكن أيضًا في البحر.

خاتمة

نحن نعيش في قاع محيط شاسع من الهواء يسمى الغلاف الجوي. الكلمة ("atmos" - air، "sphere" - a ball) قدم إلى اللغة الروسية M.Yu. لومونوسوف.

إذا كان الشخص لا يشعر بضغط الهواء ، لأن الضغوط الخارجية والداخلية متوازنة ، فإن الضغط يتجلى في حالة لا يوجد فيها ضغط قريب أو يكون صغيرًا جدًا.

لقد جمعنا الكثير من المواد التاريخية والنظرية عن الضغط الجوي. أجريت تجارب نوعية أكدت الخصائص المعروفة للضغط الجوي.

ومع ذلك ، فإن فكرة عملنا ليست تعلم كيفية قياس الضغط الجوي ، ولكن لإظهار وجوده. على أساس صناعي ، يتم إنتاج جهاز Pascal's Ball واحد فقط لإثبات قانون انتشار الضغط داخل السوائل والغازات. لقد صنعنا العديد من الأدوات البسيطة بناءً على تأثير الضغط الجوي وإظهار وجود الضغط الجوي. على أساس هذه الأجهزة ، يمكن للمرء تقديم مفهوم الضغط الجوي وإظهار تأثير الضغط الجوي في تجارب مسلية.

لتصنيع الأجهزة لا تتطلب مواد نادرة. أجهزة الأدوات بسيطة للغاية ، ولا تتطلب الأبعاد والمعلمات دقة خاصة ، فهي متوافقة جيدًا مع الأدوات الموجودة في فصل الفيزياء.

يمكن استخدام نتائج عملنا لإثبات خصائص الضغط الجوي في الفصل وفصول اختيارية في الفيزياء.

المؤلفات

1. "التوجيه التجريبي - التجريبي والعملي في تدريس الفيزياء" إعداد: K.A.Esmagambetov؛ إم جي موكاشيف ، أكتوبي ، 2002 ، 46 صفحة.

2. K.A. Esmagambetov "Okytudyn үsh olshemdіk adistemelik zhүyesi: تجريبي sertteu men nәtizhe". أكتوبي ، 2010. - 62 رهان.

3. PL Golovin. الدائرة المادية والفنية للمدرسة. م: "التنوير" 1991

4. S.A. خوروشافين. النمذجة المادية والتقنية. م: التنوير 1988. -207 ص.

5. درس الفيزياء الحديثة في الثانوية العامة. حرره ف.ج. رازوموفسكي ،

L.S. Khizhnyakova M: "التنوير" 1983-224 صفحة.

6. إن. جورياتشكين. معدات المختبرات وتقنيات الحرف اليدوية. م: "التنوير"

1969. -472 ص.

7. مجلة الفيزياء بالمدرسة رقم 6 1984. خوروشوفين "تجربة توضيحية كمصدر لمعرفة الطلاب" ص 56.

درس القانون والرياضيات والميكانيكا في لايبزيغ وجينا ولايدن. لبعض الوقت عمل مهندسًا في السويد. من عام 1646 كان عمدة مدينة ماغدبورغ. في عام 1650 ، اخترع ضخ الفراغ وطبق اختراعه لدراسة خصائص الفراغ ودور الهواء في عملية الاحتراق وفي التنفس البشري. في عام 1654 أجرى تجربة شهيرة مع نصفي كرة ماغدبورغ ، والتي أثبتت وجود ضغط جوي. أسس مرونة ووزن الهواء ، والقدرة على الحفاظ على الاحتراق ، وتوصيل الصوت.

في عام 1657 اخترع مقياسًا للمياه ، وبمساعدته في عام 1660 تنبأ بعاصفة وشيكة قبل ساعتين من ظهورها ، وبالتالي سجل في التاريخ كأحد علماء الأرصاد الجوية الأوائل.

في عام 1663 ، اخترع واحدًا من أوائل المولدات الكهروستاتيكية التي تنتج الكهرباء عن طريق الاحتكاك - كرة من الكبريت تُفرك باليد. في عام 1672 ، اكتشف أن كرة مشحونة تتلألأ وتتوهج في الظلام (كان أول من لاحظ التلألؤ الكهربائي). بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف خاصية التنافر الكهربائي للأجسام المشحونة أحادي القطب.

النشاط العلمي

على الرغم من هذا الميل الواضح نحو الدراسات العلمية ، إلا أن أوتو فون غريكه لم يبتعد أبدًا عن الواجبات المدنية الموكلة إليه من قبل مدينته الأصلية ، وبعد أن تولى المنصب الفخري لعمدة مدينة ماغدبورغ ، تقريبًا في أكثر الأوقات اضطراباً في البلاد ، اضطر إلى التغيب باستمرار لأداء مهام دبلوماسية مختلفة ؛ إذا أضفنا أيضًا أنه كان في هذا الوضع المزعج لمدة 32 عامًا ، وقبل ذلك كان في الأسر ، وفي الخدمة العسكرية ، وكان يعمل في بناء التحصينات والجسور ، فلا يسع المرء إلا أن يفاجأ بالمثابرة. التي انغمس بها في أيام فراغه وساعاته في مهنته المفضلة في الفيزياء ومثل هذا العدد الكبير من الاختراعات والتجارب الجديدة التي أثرى بها العلم ووصفًا مفصلاً تركه في كتابه الشهير: "Ottonis de Guericke Experivmenta Nova ( ut vacantus) Magdeburgica ".

بصفته فيزيائيًا ، كان Guericke أولاً وقبل كل شيء مجربًا يفهم تمامًا الأهمية العلمية للتجربة ، والتي يمكن اعتبارها في عصره علامة على العبقرية. في القرن السابع عشر ، كان لا يزال من الصعب للغاية التخلي عن الاتجاه المدرسي الذي سيطر على العلم لفترة طويلة وتعويد عقل المرء على تقييم مستقل للظواهر المرصودة. بين العلماء ، قلة منهم فقط يمكن أن تقول مثل Guericke:

تجارب الفراغ

لا يعرف شيئًا عن اختراع مقياس الزئبق (1643) وما يسمى بالفراغ Torricellian ، سعى Guericke بإصرار إلى تدمير الخلاف الفلسفي القديم حول الفضاء الفارغ من خلال التجربة. وهكذا ، حوالي عام 1650 ، كانت نتيجة هذه المثابرة هي اختراع مضخة الهواء.

لم يعتبر Guericke ، كما تعلم ، في البداية أنه من الممكن ضخ الهواء مباشرة وأراد تشكيل مساحة فارغة في برميل مغلق بإحكام عن طريق إزالة الماء الذي يملأه. ولهذه الغاية ، قام بتوصيل مضخة بقاع البرميل ، معتقدًا أنه فقط مع مثل هذا الترتيب للجهاز سوف يتبع الماء مكبس المضخة بسبب جاذبيتها. من هذا نرى أنه في البداية لم يكن لدى Guericke بعد مفهوم محدد للضغط الجوي ، وبشكل عام ، لمرونة الهواء. عندما فشلت هذه المحاولة الأولى ، نظرًا لأن الهواء الخارجي يتدفق إلى الفراغ الناتج من خلال شقوق ومسام البرميل ، حاول Guericke وضع برميله في برميل آخر ، مملوءًا أيضًا بالماء ، مما يشير بهذه الطريقة إلى حماية الفراغ من اندفاع الهواء إلى من الخارج. لكن هذه المرة لم تنجح التجربة ، لأن الماء من البرميل الخارجي ، تحت تأثير الضغط الجوي ، يتدفق عبر المسام إلى الداخل ويملأ الفراغ. ثم ، أخيرًا ، قرر Guericke تطبيق المضخة على الضخ المباشر للهواء من وعاء كروي نحاسي ، ولا يزال متمسكًا بافتراضه الخاطئ أن الهواء ، مثل الماء ، يمكنه تتبع مكبس المضخة فقط بسبب جاذبيته ، الآن تم شد المضخة في الجزء السفلي من الوعاء ووضعها عموديًا. كانت نتيجة الضخ غير متوقعة تمامًا وخافت جميع الحاضرين: لم تستطع الكرة النحاسية تحمل الضغط الخارجي وتم تكسيرها وتسويتها مع الاصطدام. أجبر هذا جيريك على إعداد دبابات أقوى وأكثر انتظامًا للتجارب التالية. سرعان ما أجبر الموقع غير الملائم للمضخة Guericke على ترتيب حامل ثلاثي القوائم خاص للجهاز بأكمله وإرفاق رافعة بالمكبس ؛ وهكذا تم بناء أول مضخة هواء ، أطلق عليها المؤلف اسم Antlia pneumatica. بالطبع ، كان الجهاز لا يزال بعيدًا جدًا عن الكمال ويتطلب ثلاثة أشخاص على الأقل للتعامل مع المكبس والصنابير المغمورة في الماء من أجل عزل الفراغ الناتج عن الهواء الخارجي بشكل أفضل.

درس القانون والرياضيات والميكانيكا في لايبزيغ وجينا ولايدن. لبعض الوقت عمل مهندسًا في السويد. من عام 1646 كان عمدة مدينة ماغدبورغ. في عام 1650 ، اخترع ضخ الفراغ وطبق اختراعه لدراسة خصائص الفراغ ودور الهواء في عملية الاحتراق وفي التنفس البشري. في عام 1654 أجرى تجربة شهيرة مع نصفي كرة ماغدبورغ ، والتي أثبتت وجود ضغط جوي. أسس مرونة ووزن الهواء ، والقدرة على الحفاظ على الاحتراق ، وتوصيل الصوت.

في عام 1657 اخترع مقياسًا للمياه ، وبمساعدته في عام 1660 تنبأ بعاصفة وشيكة قبل ساعتين من ظهورها ، وبالتالي سجل في التاريخ كأحد علماء الأرصاد الجوية الأوائل.

في عام 1663 ، اخترع واحدًا من أوائل المولدات الكهروستاتيكية التي تنتج الكهرباء عن طريق الاحتكاك - كرة من الكبريت تُفرك باليد. في عام 1672 ، اكتشف أن كرة مشحونة تتلألأ وتتوهج في الظلام (كان أول من لاحظ التلألؤ الكهربائي). بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف خاصية التنافر الكهربائي للأجسام المشحونة أحادي القطب.

النشاط العلمي

على الرغم من هذا الميل الواضح نحو الدراسات العلمية ، إلا أن أوتو فون غريكه لم يبتعد أبدًا عن الواجبات المدنية الموكلة إليه من قبل مدينته الأصلية ، وبعد أن تولى المنصب الفخري لعمدة مدينة ماغدبورغ ، تقريبًا في أكثر الأوقات اضطراباً في البلاد ، اضطر إلى التغيب باستمرار لأداء مهام دبلوماسية مختلفة ؛ إذا أضفنا أيضًا أنه كان في هذا الوضع المزعج لمدة 32 عامًا ، وقبل ذلك كان في الأسر ، وفي الخدمة العسكرية ، وكان يعمل في بناء التحصينات والجسور ، فلا يسع المرء إلا أن يفاجأ بالمثابرة. التي انغمس بها في أيام فراغه وساعاته في مهنته المفضلة في الفيزياء ومثل هذا العدد الكبير من الاختراعات والتجارب الجديدة التي أثرى بها العلم ووصفًا مفصلاً تركه في كتابه الشهير: "Ottonis de Guericke Experivmenta Nova ( ut vacantus) Magdeburgica ".

بصفته فيزيائيًا ، كان Guericke أولاً وقبل كل شيء مجربًا يفهم تمامًا الأهمية العلمية للتجربة ، والتي يمكن اعتبارها في عصره علامة على العبقرية. في القرن السابع عشر ، كان لا يزال من الصعب للغاية التخلي عن الاتجاه المدرسي الذي سيطر على العلم لفترة طويلة وتعويد عقل المرء على تقييم مستقل للظواهر المرصودة. بين العلماء ، قلة منهم فقط يمكن أن تقول مثل Guericke:

تجارب الفراغ

لا يعرف شيئًا عن اختراع مقياس الزئبق (1643) وما يسمى بالفراغ Torricellian ، سعى Guericke بإصرار إلى تدمير الخلاف الفلسفي القديم حول الفضاء الفارغ من خلال التجربة. وهكذا ، حوالي عام 1650 ، كانت نتيجة هذه المثابرة هي اختراع مضخة الهواء.

لم يعتبر Guericke ، كما تعلم ، في البداية أنه من الممكن ضخ الهواء مباشرة وأراد تشكيل مساحة فارغة في برميل مغلق بإحكام عن طريق إزالة الماء الذي يملأه. ولهذه الغاية ، قام بتوصيل مضخة بقاع البرميل ، معتقدًا أنه فقط مع مثل هذا الترتيب للجهاز سوف يتبع الماء مكبس المضخة بسبب جاذبيتها. من هذا نرى أنه في البداية لم يكن لدى Guericke بعد مفهوم محدد للضغط الجوي ، وبشكل عام ، لمرونة الهواء. عندما فشلت هذه المحاولة الأولى ، نظرًا لأن الهواء الخارجي يتدفق إلى الفراغ الناتج من خلال شقوق ومسام البرميل ، حاول Guericke وضع برميله في برميل آخر ، مملوءًا أيضًا بالماء ، مما يشير بهذه الطريقة إلى حماية الفراغ من اندفاع الهواء إلى من الخارج. لكن هذه المرة لم تنجح التجربة ، لأن الماء من البرميل الخارجي ، تحت تأثير الضغط الجوي ، يتدفق عبر المسام إلى الداخل ويملأ الفراغ. ثم ، أخيرًا ، قرر Guericke تطبيق المضخة على الضخ المباشر للهواء من وعاء كروي نحاسي ، ولا يزال متمسكًا بافتراضه الخاطئ أن الهواء ، مثل الماء ، يمكنه تتبع مكبس المضخة فقط بسبب جاذبيته ، الآن تم شد المضخة في الجزء السفلي من الوعاء ووضعها عموديًا. كانت نتيجة الضخ غير متوقعة تمامًا وخافت جميع الحاضرين: لم تستطع الكرة النحاسية تحمل الضغط الخارجي وتم تكسيرها وتسويتها مع الاصطدام. أجبر هذا جيريك على إعداد دبابات أقوى وأكثر انتظامًا للتجارب التالية. سرعان ما أجبر الموقع غير الملائم للمضخة Guericke على ترتيب حامل ثلاثي القوائم خاص للجهاز بأكمله وإرفاق رافعة بالمكبس ؛ وهكذا تم بناء أول مضخة هواء ، أطلق عليها المؤلف اسم Antlia pneumatica. بالطبع ، كان الجهاز لا يزال بعيدًا جدًا عن الكمال ويتطلب ثلاثة أشخاص على الأقل للتعامل مع المكبس والصنابير المغمورة في الماء من أجل عزل الفراغ الناتج عن الهواء الخارجي بشكل أفضل.

اعتبر روبرت بويل ، الذي أدخل تحسينات كبيرة على الآلة التي تعمل بالهواء المضغوط ، أن أوتو فون جويريك هو مخترعها الحقيقي. وعلى الرغم من أن Guericke ، في بداية بحثه ، أساء تفسير عمل أجهزته (بالوزن وليس بمرونة الهواء المغلق في الخزان) ، إلا أنه على ما يبدو فهم جيدًا استحالة تحقيق الفراغ المطلق من خلال مضخة هواء.

يجب اعتبار Gerike مخترع مضخة خلخلة الهواء فقط: كانت مضخات الضغط معروفة في العصور القديمة ، ويعزى اختراعها إلى Ktesibius ، الذي عاش في القرن الثاني قبل الميلاد. ه. في الإسكندرية. كان جيريكا معروفًا أيضًا ببنادق النفخ ، لكنه توصل إلى مفهوم مرونة الهواء فقط بعد بناء مضخته ، بناءً على العديد من التجارب. من الواضح أن هذا السؤال ، الذي أصبح اليوم أساسيًا جدًا ، يجب اعتباره أحد أصعب الأسئلة في ذلك الوقت ، كما أن إنشاء قانون Boyle-Mariotte حوالي عام 1676 يعد أحد أهم الفتوحات التي قام بها العقل البشري في ذلك الوقت.

جلبت التجارب التي أظهرها Guericke علنًا بمضخات الهواء له شهرة كبيرة. جاء العديد من الشخصيات البارزة إلى ماغدبورغ عن قصد ليروا بأنفسهم عدالة كل هذه المستجدات. ظهرت التجربة المعروفة مع نصفي كرة ماغدبورغ في عام 1654 في ريغنسبورغ خلال مبنى الرايخستاغ. أثبتت التجربة وجود ضغط الهواء. لا تزال تجاربه الهوائية الأخرى تتكرر في دروس الفيزياء المدرسية ويتم وصفها في الكتب المدرسية.

كانت إحدى تجارب Guericke كما يلي: كرة مليئة بالهواء ، وأخرى ، تم ضخ الهواء منها مسبقًا ، يتم توصيلها عبر أنبوب ؛ ثم دخل الهواء من الكرة الأولى إلى الكرة الفارغة بسرعة كبيرة لدرجة أن جيريكا أظهر تشابه هذه الظاهرة مع العواصف الأرضية.

تم أيضًا اختراع التجربة باستخدام مثانة ثور مربوطة بإحكام تتضخم وتنفجر أخيرًا تحت جرس آلة تعمل بالهواء المضغوط لإثبات مرونة الهواء. بعد أن فهم مرة واحدة ظواهر المرونة هذه ، ذهب Guericke إلى أبعد من ذلك بخطوات سريعة ، وكانت استنتاجاته دائمًا مميزة بتسلسل منطقي صارم. سرعان ما بدأ في إثبات أنه نظرًا لأن الهواء له وزن ، فإن الغلاف الجوي ينتج ضغطًا على نفسه ، ويجب أن تكون طبقات الهواء السفلية على سطح الأرض ، باعتبارها الأكثر ضغطًا ، هي الأكثر كثافة. لإثبات هذا الاختلاف في المرونة ، توصل إلى التجربة الرائعة التالية: كرة مملوءة بالهواء تم قفلها برافعة ونقلها إلى برج مرتفع ؛ هناك ، عندما تم فتح الصنبور ، لوحظ أن جزءًا من الهواء يخرج من الكرة إلى الخارج ؛ على العكس من ذلك ، إذا كانت الكرة مملوءة بالهواء وقُفلت على ارتفاع ثم نزلت ، فاندفع الهواء إلى الكرة عند فتح الصنبور. لقد فهم جيريك جيدًا أن الشرط الضروري لمصداقية هذه التجربة هو ثبات درجة الحرارة ، وقد حرص على أن تكون الكرة المحمولة بالهواء "ساخنة بالتساوي في أسفل البرج وفوقه". بناءً على هذه التجارب ، توصل إلى استنتاج مفاده أن "وزن حجم معين من الهواء هو شيء نسبي جدًا" ، لأن هذا الوزن يعتمد على الارتفاع فوق سطح الأرض. كانت نتيجة كل هذه الاعتبارات بناء "مقياس ضغط" ، أي "أداة مصممة لقياس الاختلاف في الكثافة ، أو في الوزن ، لحجم معين من الهواء". الآن نسمي هذا المصطلح جهاز يستخدم لقياس مرونة (ضغط) الغازات بالمليمترات من الزئبق. روبرت بويل ، الذي وصفها بالتفصيل ، أعطى الجهاز Guericke اسم "البارومتر الثابت" ، أو "الباروسكوب" ، الذي احتفظ به في عصرنا. يتكون هذا الجهاز ، بناءً على قانون أرخميدس ، من كرة كبيرة مجوفة ، متوازنة بواسطة عارضة توازن ذات وزن صغير. في منظار Guericke ، يبلغ قطر الكرة حوالي 3 أمتار. تم وصفه لأول مرة في رسالة من Guericke إلى Caspar Schott () في عام 1661.

بارومتر الماء

في وقت سابق من ذلك ، حوالي عام 1657 ، أنشأ Guericke مقياس المياه الضخم الخاص به. خلال إقامته في ريغنسبورغ عام 1654 ، تعلم (من الراهب ماغنوس) عن تجارب توريشيلي. من المحتمل أن تكون هذه الأخبار المهمة قد دفعته إلى طرح نفس السؤال ، أو ربما توصل بشكل مستقل إلى اختراع مقياس الماء الخاص به ، والذي كان الجهاز مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بتجاربه الهوائية السابقة. مهما كان الأمر ، فإن هذا الجهاز موجود بالفعل في عام 1657 ، حيث توجد مؤشرات على أن قراءاته منذ ذلك الوقت بالذات تعتمد على حالة الطقس. كان يتألف من أنبوب نحاسي طويل (20 ميغا جرام) متصل بالجدار الخارجي لمنزل جيريكه المكون من ثلاثة طوابق. كان الطرف السفلي من الأنبوب مغمورًا في وعاء به ماء ، والنهاية العلوية ، المكملة بأنبوب زجاجي ، مزودة بصنبور ويمكن توصيلها بمضخة هواء. وعندما نفد الهواء ارتفع الماء في الأنبوب إلى ارتفاع 19 ذراعا. ثم تم إغلاق الصنبور وفصل البارومتر عن المضخة. بعد فترة وجيزة ، بمساعدة هذا الجهاز ، وجد Guericke أن الضغط الجوي يتغير باستمرار ، ولهذا أطلق على مقياس الضغط الخاص به كلمة Semper vivum. وبعد ذلك ، لاحظ العلاقة بين ارتفاع الماء في الأنبوب وحالة الطقس ، أطلق عليها اسم Wettermannchen. لمزيد من التأثير ، كان هناك عوامة على سطح الماء في أنبوب زجاجي ، والتي بدت وكأنها شخصية بشرية بيد ممدودة ، والتي تشير إلى طاولة بها نقوش تتوافق مع ظروف الطقس المختلفة ؛ تم إخفاء بقية الجهاز عمدا بغطاء خشبي. في كتابه ، أعطى Guericke مقياسه البارومتر اسم Anemoscopium. في عام 1660 ، تسبب في غضب شديد لجميع سكان ماغدبورغ ، وتوقع عاصفة قوية قبل ساعتين من بدايتها.

دراسة دور الهواء في الاحتراق ونقل الصوت

بعد أن اختار الهواء موضوع بحثه ، حاول Guericke أن يثبت بالتجربة ضرورة مشاركته في ظواهر مثل نقل الصوت عبر مسافة والاحتراق. اخترع التجربة المعروفة مع جرس تحت غطاء مضخة الهواء ، وفيما يتعلق بمسألة الاحتراق ، كان متقدمًا بشكل كبير على فلاسفته المعاصرين ، الذين كانت لديهم أكثر الأفكار غموضًا حول هذه الظاهرة. لذلك ، على سبيل المثال ، حاول رينيه ديكارت في عام 1644 أن يثبت من خلال التفكير أن المصباح يمكن أن يحترق في مكان مغلق بإحكام طالما كان ذلك مطلوبًا.

مقتنعًا بأن الشمعة لا يمكن أن تحترق في خزان يتم ضخ الهواء منه ، أثبت Guericke ، باستخدام جهاز مصمم خصيصًا لهذا الغرض ، أن اللهب يلتهم الهواء ، أي أن جزءًا من الهواء (في رأيه ، حوالي 1 / 10) دمرته الاحتراق. دعونا نتذكر أنه في هذا العصر لم تكن هناك معلومات كيميائية ، ولم يكن لدى أحد أي فكرة عن تكوين الهواء ؛ ليس من المستغرب إذن أن Guericke لم يستطع تفسير حقيقة أن جزءًا من الهواء قد تم امتصاصه أثناء الاحتراق وقال فقط أن اللهب يفسد الهواء ، لأن شمعته انطفأت بسرعة نسبيًا في مكان مغلق. على أي حال ، كان أقرب إلى الحقيقة من أولئك الكيميائيين في القرن السابع عشر الذين ابتكروا فرضية اللاهوت.

دراسة تأثير الحرارة على الهواء

درس Guericke أيضًا تأثير الحرارة على الهواء ، وعلى الرغم من أنه لم يُجرِ أي تحسينات كبيرة في جهاز مقياس حرارة الهواء الخاص به مقارنة بالأدوات المعروفة آنذاك (والتي كانت تسمى في وقته في إيطاليا caloris mensor) ، ومع ذلك ، يمكننا بأمان نقول أنه كان أول مرة عالم أرصاد. دون التطرق إلى السؤال المثير للجدل وغير المهم بشكل أساسي بشأن اختراع مقياس الحرارة ، والذي يُنسب غالبًا إلى Galileo ، ولكن أيضًا إلى Drebbel والطبيب Sanctorius ، نلاحظ فقط أن شكله الأصلي كان غير كامل للغاية: أولاً ، لأن قراءات لم يتأثر الجهاز بدرجة الحرارة فقط بل بالضغط الجوي أيضًا ، وثانيًا بسبب عدم وجود وحدة معينة (درجة) لمقارنة التأثيرات الحرارية.

كان مقياس الحرارة (الهواء) في ذلك الوقت يتألف من خزان به أنبوب مغمور بنهاية مفتوحة في وعاء به ماء ؛ من الواضح أن مستوى الماء المرفوع في الأنبوب يختلف باختلاف درجة حرارة الهواء في الخزان والضغط الجوي الخارجي. من الغريب أن Guericke ، الذي كان يجب أن يكون هذا التأثير الأخير معروفًا له ، لم ينتبه إليه ، على الأقل لم يتم القضاء على هذا التأثير في ميزان الحرارة الخاص به. الجهاز نفسه ، مصمم حصريًا لمراقبة التغيرات في درجة حرارة الهواء الخارجي ، وبالتالي ، مثل مقياس الضغط ، الموضوعة على الجدار الخارجي للمنزل ، يتكون من أنبوب سيفون (معدني) مملوء إلى حوالي النصف بالكحول ؛ يتصل أحد طرفي الأنبوب بكرة كبيرة تحتوي على هواء ، والآخر مفتوح ويحتوي على عوامة ، يمر منها خيط عبر كتلة ؛ في نهاية الخيط ، تمثال خشبي يتمايل بحرية في الهواء ، ويشير بيده إلى مقياس مكون من 7 أقسام. تمت تغطية جميع تفاصيل الجهاز ، باستثناء الكرة ، التي تتباهى بالنقش المنقوش Perpetuum ، والأشكال والمقاييس ، بألواح. تم تمييز النقاط القصوى في المقياس بالكلمات: magnus frigus و magnus calor. كان للخط الأوسط أهمية خاصة ، إذا جاز التعبير ، مناخيًا: كان يجب أن يتوافق مع درجة حرارة الهواء التي تظهر فيها الصقيع الأول في ليلة الخريف في ماغديبورغ.

من هذا المنطلق يمكننا أن نستنتج أنه على الرغم من أن المحاولات الأولى لتحديد درجة 0 على مقياس الحرارة تنتمي إلى أكاديمية فلورنتين (Del Cimento) ، المشهورة في تاريخ الفيزياء التجريبية ، فقد أدرك Guericke أيضًا مدى أهمية وضرورة وجود واحد على الأقل نقطة ثابتة على مقياس الحرارة ، وكما نرى ، كان يحاول اتخاذ خطوة جديدة إلى الأمام في هذا الاتجاه ، باختيار خط عشوائي يتوافق مع صقيع الخريف الأول لتنظيم ميزان الحرارة الخاص به.

دراسة الكهرباء

الآن دعنا ننتقل إلى مجال آخر من الفيزياء ، حيث يتمتع اسم Guericke أيضًا بشهرة مستحقة. نحن نتحدث عن الكهرباء ، والتي كانت في ذلك الوقت ، إذا جاز التعبير ، تسمى الحياة من خلال دراسات جيلبرت التجريبية ، ممثلة في شكل بضع حقائق مجزأة فقط جرثومة غير مهمة وغير مهمة من تلك القوة الهائلة التي كان من المقرر أن تجذب الانتباه للعالم المتحضر بأسره وتشابك العالم بشبكة من الموصلات.

يُطلق على Otto von Guericke أحيانًا اسم مخترع ذكي للأدوات المادية ، ويسعى جاهداً ليصبح مشهورًا بين معاصريه بسبب تجاربه الفخمة ولا يهتم كثيرًا بتقدم العلم. لكن فرديناند روزنبرغر (1845-1899) في كتابه "تاريخ الفيزياء" يلاحظ بحق أن مثل هذا اللوم لا أساس له ، لأن غريكه لم يكن لديه على الإطلاق هدف حصري وهو مفاجأة الجمهور. لقد كان دائمًا يسترشد بمصالح علمية بحتة ولم يستنتج من تجاربه أفكارًا رائعة ، بل استنتاجات علمية حقيقية. وخير دليل على ذلك هو دراساته التجريبية لظاهرة الكهرباء الساكنة ، والتي - نكررها - كان عددًا قليلًا جدًا من الأشخاص مهتمين بها.

رغبة في تكرار تجارب جيلبرت واختبارها ، اخترع غريك جهازًا للحصول على حالة كهربائية ، والتي ، إذا لم يكن بالإمكان تسميتها آلة كهربائية بالمعنى الحقيقي للكلمة ، لأنها تفتقر إلى مكثف لتجميع الكهرباء التي طورها الاحتكاك ، ولكنها خدمت على الرغم من ذلك كنموذج أولي لجميع الاكتشافات الكهربائية المرحلية المتأخرة. بادئ ذي بدء ، يجب أن يشمل ذلك اكتشاف التنافر الكهربائي ، الذي لم يكن معروفًا لهيلبرت.

لتطوير الحالة الكهربائية ، أعد Guericke كرة كبيرة إلى حد ما من الكبريت ، والتي ، عن طريق محور ملولب من خلاله ، تم ضبطها في الدوران وفركها ببساطة بيد جافة. بعد أن كهربة هذه الكرة ، لاحظ جيريك أن الأجسام التي تجذبها الكرة تتنافر بعد لمسها ؛ ثم لاحظ أيضًا أن ريشة تطفو بحرية في الهواء ، تنجذب إلى الكرة ثم تنفر منها ، تنجذب إلى أجسام أخرى. أثبت Guericke أيضًا أن الحالة الكهربائية تنتقل عبر خيط (كتان) ؛ ولكن في الوقت نفسه ، لم يكن يعرف شيئًا عن العوازل ، فقد أخذ طول الخيط ذراعًا واحدًا فقط ولم يكن بإمكانه إلا ترتيبًا رأسيًا. كان أول من لاحظ توهجًا كهربائيًا في الظلام على كرة الكبريت الخاصة به ، لكنه لم يتلق شرارة ؛ كما سمع صوت طقطقة خافتة "في كرة الكبريت" عندما اقترب منها من أذنه ، لكنه لم يعرف ما الذي ينسبها إليه.

دراسة المغناطيسية

في مجال المغناطيسية ، قدم Guericke أيضًا عدة ملاحظات جديدة. وجد أن قضبان الحديد العمودية في قضبان النوافذ ممغنطة من تلقاء نفسها ، وتمثل القطبين الشماليين أعلاه والقطبين الجنوبيين أدناه ، وأظهر أنه من الممكن مغناطيس شريط حديدي قليلاً عن طريق وضعه في اتجاه خط الزوال وضربه باستخدام مطرقة.

تحسينات في مجال علم الفلك

كما درس علم الفلك. كان مؤيدًا لنظام مركزية الشمس. لقد طور نظامه الكوني الخاص ، والذي يختلف عن نظام كوبرنيكوس في افتراض وجود فضاء لانهائي يتم فيه توزيع النجوم الثابتة. كان يعتقد أن الفضاء الخارجي فارغ ، ولكن بين الأجرام السماوية هناك قوى بعيدة المدى تنظم حركتها.

في الطوابعية

ختم ألمانيا 1936

ختم GDR 1977

ختم GDR 1969

ختم ألمانيا 2002

ولد الفيزيائي الألماني والمهندس والفيلسوف أوتو فون غريكه في ماغدبورغ في 20 نوفمبر 1602. بعد تخرجه من كلية المدينة ، واصل دراسته في جامعات لايبزيغ وهيلمشتات وجينا ولايدن.

لبعض الوقت عمل مهندسًا في السويد. كان مهتمًا بشكل خاص بالفيزياء والرياضيات التطبيقية والميكانيكا والتحصين. جاء شباب جيريك في بداية حرب الثلاثين عامًا الوحشية. كمركز مهم استراتيجيًا لألمانيا الشرقية ، تغيرت ماغدبورغ عدة مرات ، وفي عام 1631 دمرت بالكامل تقريبًا. كان على Gerika ، بصفته عضوًا في مجلس المدينة ، إظهار ليس فقط الهندسة المتميزة ، ولكن أيضًا المهارات الدبلوماسية المتميزة خلال هذه السنوات. لجدارة في الدفاع عن ماغدبورغ وترميمها في عام 1646 ، تم انتخابه رئيسًا للمدينة وشغل هذا المنصب لمدة 30 عامًا.

بعيدًا عن كونه عالِمًا على كرسي بذراعين ، كان Guericke مهتمًا بالعلوم الطبيعية طوال حياته. لاختبار فرضية أرسطو - الطبيعة لا تتسامح مع الفراغات - اخترع مضخة هواء ، بمساعدة منها في عام 1654 أجرى تجربته الشهيرة مع نصفي كرة ماغدبورغ. لإجراء التجربة ، تم عمل نصفي كرة نحاسية بقطر 14 بوصة (35.6 سم) ، تم تجهيز أحدهما بأنبوب لضخ الهواء. تم تجميع نصفي الكرة الأرضية معًا ووضع حلقة جلدية مبللة بالشمع الذائب بينهما. ثم ، بمساعدة مضخة ، تم ضخ الهواء من التجويف المتكون بين نصفي الكرة الأرضية. في كل من نصفي الكرة الأرضية ، كانت هناك حلقات حديدية تم تسخير فريقين من الخيول لها. في عام 1654 ، في ريغنسبورغ ، عرض فون جويريك التجربة على الرايخستاغ بحضور الإمبراطور فرديناند الثالث. بعد الضخ من مجال الهواء ، لم يتمكن 16 حصانًا ، 8 من كل جانب ، من كسر نصفي الكرة الأرضية ، ومع ذلك ، عندما تم السماح بدخول الهواء إلى نصفي الكرة الأرضية ، تفككوا دون جهد. من غير المعروف ما إذا كانت الخيول قد استخدمت على كلا الجانبين لمزيد من الترفيه أم عن جهل الفيزيائي نفسه ، لأنه كان من الممكن استبدال نصف الخيول بحامل ثابت ، دون أن تفقد قوة التأثير على نصفي الكرة الأرضية. في عام 1656 كرر جيريك التجربة في ماغدبورغ ، وفي عام 1663 في برلين مع 24 حصانًا. وفقًا لحسابات لاحقة ، كان لا بد من تسخير 13 حصان سحب قوي لكل جانب للتغلب على الجهد.

رسم غاسبار شوت "نصفي الكرة الأرضية في ماغدبورغ".

أثبتت التجربة مع نصفي كرة ماغدبورغ وجود ضغط جوي ولا يزال يتم تدريسها في دورات الفيزياء العامة حول العالم. نصفي الكرة الأصلية والمضخة محفوظة في المتحف الألماني في ميونيخ. تطوير هذا الموضوع ، في عام 1660 ، بنى Guericke أول مقياس للمياه واستخدمه في ملاحظات الأرصاد الجوية ، واخترع مقياسًا للرطوبة ، وصمم مقياسًا لدرجة حرارة الهواء ، ومقياسًا للضغط.

ومع ذلك ، فإن نطاق اهتمامات Guericke لم يقتصر على هذا الفرع من الفيزياء. في عام 1660 ، ابتكر واحدة من أولى الآلات الكهروستاتيكية - كرة من الكبريت بحجم كرة متوسطة الحجم ، مثبتة على محور حديدي. من خلال تدوير الكرة وفركها بكفيه ، تلقى Guericke الكهرباء. بمساعدة هذا الجهاز ، درس الظواهر الكهربائية: اكتشف التنافر الكهروستاتيكي ، التوهج الكهربائي (كرة كبريتية مكهربة تتوهج في الظلام).

جلبت العديد من التجارب الجسدية خلال حياته اعترافًا بالعالم واللقب المحترم لجاليليو الألماني. من خلال مشاركته في علم الفلك ، أعرب عن رأي مفاده أن المذنبات يمكن أن تعود. أسس Guericke أيضًا مرونة ووزن الهواء ، وقدرته على الحفاظ على الاحتراق والتنفس ، وتوصيل الصوت. ثبت وجود بخار الماء في الهواء. في عام 1666 ، كان أول من حصل على لقب النبلاء من بين العلماء وأصبح يُعرف باسم أوتو فون جويريك. توفي العالم في هامبورغ في 11 مايو 1686.

أثارت التجربة مع نصفي الكرة الأرضية في ماجديبورغ إعجاب المعاصرين لدرجة أن دوقات برونزويك وولفنبوتل استخدموا صورته في تالرس تذكارية عام 1702 كقصة رمزية. حكم الشقيقان الدوق معًا منذ عام 1685. كان أنطون أولريش يشعر بالغيرة من زوجته إليزابيث جوليانا من هولشتاين نوربورغ لرودولف أوغست ، مما أدى إلى انفصالهما. في مارس 1702 ، تمت إزالة أنطون أولريش من السلطة وهرب إلى ساكس جوتا. في هذه المناسبة ، تم إطلاق ما يسمى بـ "Luftpumpenthaler" - ثالر بمضخة هواء. يصور وجهها حصانين يمزقان نصفي كرة ماغدبورغ دون جدوى. نصفي الكرة الأرضية المتشابكان هما رمز للاتحاد لا ينفصل بين حكام برونزويك. في المقابل ، وبدون أي جهد ، يتفكك نصفا الكرة الأرضية ، لأن يد المرأة فتحت صمامًا عليهما ، ودخل الهواء إلى الداخل. رسم النقش مشهد شجار القصر بمساعدة أدوات مادية. بعد وفاة رودولف أغسطس عام 1704 ، عاد أنطون أولريش إلى الحكم.

براونشفايغ ولفنبوتل. رودولف أوجست وأنتون أولريش ، 1685-1704. لوفتبومبينثالر ، 1702 ، جوسلار. تكريما للوحدة الأخوية. 29.36 الوجه: حصانان قاما دون جدوى بتمزيق نصفي كرة ماغدبورغ مع الاختصار RAV ، وخلفهما رمز العفة وحيد القرن ونسر مع البرق في كفوفه ، النقش QVOD VI NON POTVIT (الذي لم يتمكنوا من إجبارهم). الخلف: على قاعدة نصفين مفتوحتين للكرة الأرضية ويد امرأة تفتح صمامًا ، فوق شريط به نص DISIECTVM EST ARTE MINISTRA (مبعثر بشكل مصطنع).

براونشفايغ ولفنبوتل. رودولف أوجست وأنتون أولريش ، 1685-1704. لوفتبومبينثالر ، 1702 ، جوسلار. تكريما للوحدة الأخوية. الوجه: حصانان يمزقان دون جدوى نصفي كرة ماغدبورغ بالاختصار RAV ، وخلفهما وحيد القرن والبروق ينبضان من سحابة ، والنقش NON VI (ليس بالعنف). الخلف: على قاعدة التمثال نصفي كرة مفتوحين ويد امرأة تفتح صمامًا ، فوق شريط به نص SED ARTE (لكن الفن).

بمناسبة الذكرى 375 لميلاد Otto von Guericke ، تم سك عملة تذكارية من فئة 10 علامات في جمهورية ألمانيا الديمقراطية.

ألمانيا الشرقية. 10 طوابع ، 1977. الذكرى 375 لميلاد أوتو فون جويريك. حج 500 ؛ 31 مم ؛ 17. تداول: 49434 قطعة.

ألمانيا الشرقية. 10 طوابع ، 1977. الذكرى 375 لميلاد أوتو فون جويريك. مع نقش "اختبار". حج 500 ؛ 31 مم ؛ 17. الدورة الدموية: 6000 قطعة.

في الذكرى الـ 250 لوفاة أوتو فون جويريك في الرايخ الثالث ، سُكّ ميدالية تذكارية وصدر طابع بريدي.

ميدالية برونزية عام 1936. الذكرى 250 لوفاة أوتو فون جويريك. 97 ملم حفارة: رودولف بوسيلت (1874-1938). الوجه: تمثال نصفي لجريكه. عكس: شعار نبالة ماغدبورغ ونقش "Ehrengabe der Stadt Magdeburg" (هدية شرفية لمدينة Magdeburg).

الرايخ الثالث. طابع بريدي ، 1936. الذكرى 250 لوفاة أوتو فون جويريك.

كما تم إصدار طوابع بريدية مخصصة لأوتو فون جويريك واختراعه في جمهورية ألمانيا الديمقراطية وجمهورية ألمانيا الاتحادية.

ألمانيا الشرقية. طابع بريدي ، 1969. تجربة مع نصفي كرة ماغدبورغ.

ألمانيا الشرقية. طابع بريدي ، 1977. الذكرى 375 لميلاد أوتو فون جويريك.

ألمانيا. طابع بريدي ، 2002. الذكرى 400 لميلاد أوتو فون جويريك.

أوتو فون جويريك(الألماني أوتو فون جويريك ؛ 1602 ، ماغديبورغ - 1686 ، هامبورغ) - فيزيائي ومهندس وفيلسوف ألماني.

درس القانون والرياضيات والميكانيكا في لايبزيغ وجينا ولايدن. لبعض الوقت عمل مهندسًا في السويد. من عام 1646 كان عمدة مدينة ماغدبورغ. في عام 1650 ، اخترع ضخ الفراغ وطبق اختراعه لدراسة خصائص الفراغ ودور الهواء في عملية الاحتراق وفي التنفس البشري. في عام 1654 أجرى تجربة شهيرة مع نصفي كرة ماغدبورغ ، والتي أثبتت وجود ضغط جوي. أسس مرونة ووزن الهواء ، والقدرة على الحفاظ على الاحتراق ، وتوصيل الصوت.

في عام 1657 ، اخترع مقياسًا للمياه ، وبمساعدته في عام 1660 تنبأ بعاصفة وشيكة قبل ساعتين من ظهورها ، وبالتالي سجل في التاريخ كأحد علماء الأرصاد الجوية الأوائل.

في عام 1663 ، اخترع واحدًا من أوائل المولدات الكهروستاتيكية التي تنتج الكهرباء عن طريق الاحتكاك - كرة من الكبريت تُفرك باليد. في عام 1672 ، اكتشف أن كرة مشحونة تتلألأ وتتوهج في الظلام (كان أول من لاحظ التلألؤ الكهربائي). بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف خاصية التنافر الكهربائي للأجسام المشحونة أحادي القطب.

سيرة شخصية

ولد أوتو فون غريكه في عائلة من المواطنين الأثرياء في ماغدبورغ. في عام 1617 التحق بكلية الآداب في جامعة لايبزيغ ، ولكن في عام 1619 ، بسبب اندلاع حرب الثلاثين عامًا ، أُجبر على الانتقال إلى جامعة هيلمستيد ، حيث درس لعدة أسابيع. ثم من 1621 إلى 1623 درس الفقه في جامعة جينا ، ومن 1623 إلى 1624 درس العلوم الدقيقة وفن التحصين في جامعة ليدن. أكمل دراسته برحلة تعليمية مدتها تسعة أشهر إلى إنجلترا وفرنسا. في نوفمبر 1625 عاد إلى ماغديبورغ ، وفي العام التالي تزوج من مارغريتا أليمان وانتُخب في المجلس الجماعي لقاضي المدينة ، الذي ظل عضوًا فيه حتى سن الشيخوخة. كمسؤول ، كان مسؤولاً عن البناء ، وفي 1629 و 1630-1631 - أيضًا عن الدفاع عن المدينة.

على الرغم من أن Guericke نفسه لم يشارك سكان ماغدبورغ تعاطفهم مع الملك البروتستانتي السويدي غوستاف الثاني أدولف ، عندما اقتحمت قوات الرابطة الكاثوليكية بقيادة يوهان تسركلاس تيلي المدينة ودمرت المدينة في مايو ، فقد ممتلكاته وكاد يموت ، تم القبض عليه بالقرب من Fermersleben. من هناك ، بفضل وساطة الأمير لودفيج من أنهالت-كوثين ، تم استبداله بثلاثمائة ثالر. بعد انتقاله مع عائلته إلى إرفورت ، أصبح Guericke مهندس تحصينات في خدمة Gustav II Adolf (كان في منصبه حتى عام 1636).

في فبراير 1632 ، عادت عائلة Guericke بأكملها إلى Magdeburg. على مدى السنوات العشر التالية ، أجرى فون جويريك ترميم المدينة التي دمرتها النيران عام 1631. كما أعاد بناء منزله. تحت الحكم السويدي ، ومن عام 1636 - السلطات السكسونية ، شارك في الشؤون العامة لماغديبورغ. في عام 1641 أصبح أمين خزانة المدينة ، وفي عام 1646 - عمدة. شغل هذا المنصب لمدة ثلاثين عاما. في سبتمبر 1642 ، بدأ Guericke نشاطًا دبلوماسيًا خطيرًا وزلقًا إلى حد ما (استمر حتى عام 1663) ، حيث ذهب إلى محكمة الناخب الساكسوني في دريسدن من أجل تحقيق التخفيف من النظام العسكري الساكسوني القاسي في ماغديبورغ. شارك ، على وجه الخصوص ، في إبرام صلح وستفاليا ، في أعمال الكونغرس من أجل تنفيذ السلام في نورمبرغ (1649-1650) وفي حل دي ريغنسبورغ Reichstag (1653-1654). تزامنت اهتمامات جيريك العلمية والدبلوماسية مع هذا الحل. بناءً على دعوة ، عرض العديد من تجاربه على كبار الشخصيات في الإمبراطورية الرومانية المقدسة ، واشترى أحدهم ، رئيس الأساقفة دي يوهان فيليب فون شونبورن ، أحد أجهزة Guericke وأرسله إلى اليسوعيين Collegium في فورتسبورغ. أصبح أستاذ الفلسفة والرياضيات في هذه المؤسسة ، Caspar Schott ، مهتمًا بالحداثة وبدأ منذ عام 1656 في التواصل بانتظام مع Otto von Guericke. ونتيجة لذلك ، نشر عمله العلمي لأول مرة في ملحق لـ Schott's Mechanica Hydraulico-pneumatica ، الذي نُشر عام 1657. في عام 1664 ، نشر شوت كتاب Techica curiosa في فورتسبورغ ، والذي احتوى على معلومات حول تجارب Guericke. قبل عام واحد ، أعد جيريك بنفسه مخطوطة أعماله الأساسية ، Experimenta Nova (ut vocantur) Magdeburgica de Vacuo Spatio للنشر ، لكنها نُشرت في عام 1672 في أمستردام.