Опитът на Guerike през 1654 г. Простите експерименти помагат да се разбере как действа законът на Бернули. Изучаване на ролята на въздуха при горенето и предаването на звука

Актюбска област Алгински район Маржанбулак средно училище

Научно студентско дружество „Жас Канат”

Смирнов Сергей Андреевич

Камзин Исажан Мирзаханович

Тема:

Атмосферно налягане

Посока:

Научно-техническият прогрес като ключово звено

икономически растеж

Раздел:техника

Ръководител:Есмагамбетов

Каримсак Аристанули,

Учител по физика

Научен съветник:

доцент от Актюбинска област

Държавен университет на името на К. Жубанов

д-р С.К. Тулепбергенов

Маржанбулак-2013

Въведение

(За въздушната обвивка на Земята)

II. Изследователска част

2.1. Евангелиста Торичели (1608-1647)

2.2. Даниел Бернули (1700-1782)

2.3. Историческият опит на Ото фон Герике (1654)

2.4. Водният барометър на Паскал (1646 г.)

2.5. Забавни експерименти върху атмосферното налягане

Простите експерименти помагат да се разбере как действа законът на Бернули

II. Заключение

IV. Списък на използваната литература

Въведение

(За въздушната обвивка на Земята)

Още в древни времена хората са забелязали, че въздухът оказва натиск върху земни обекти, особено по време на бури и урагани. Той използва този натиск, принуждавайки вятъра да движи ветроходни кораби, да върти крилата на вятърните мелници. Въпреки това, дълго време не беше възможно да се докаже, че въздухът има тегло. Едва през 17-ти век е проведен експеримент, който доказва теглото на въздуха. В Италия през 1640 г. херцогът на Тоскана решава да уреди фонтан на терасата на своя дворец. Водата за тази чешма трябваше да се изпомпва от близкото езеро, но водата не надвишава 10,3 м. Херцогът се обърна към Галилей, тогава вече много стар човек, за разяснение. Великият учен беше объркан и не намери веднага как да обясни това явление. И само ученик на Галилей, Евангелиста Торичели през 1643 г., показа, че въздухът има тегло. Заедно с В. Вивиани Торичели провежда първия експеримент за измерване на атмосферното налягане, като изобретява тръбата на Торичели (първият живачен барометър), стъклена тръба, в която няма въздух. В такава тръба живакът се издига на височина от около 760 мм, той също така показа, че налягането на атмосферата се балансира от воден стълб от 32 фута или 10,3 m.

Атмосферно налягане - налягането на атмосферата върху всички обекти в нея и земната повърхност. Атмосферното налягане се създава от гравитационното привличане на въздуха към Земята.

Според решението на Международния геофизичен съюз (1951 г.) се счита, че земната атмосфера се състои от 5 слоя: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и екзосфера. Тези слоеве не винаги имат ясни граници, дебелината им варира в зависимост от географската ширина, мястото на наблюдение и времето.

Говорейки за значението на атмосферата, трябва да се отбележи, че атмосферата защитава целия живот на Земята от разрушителното действие на ултравиолетовите лъчи, от бързото нагряване на Земята от слънчевите лъчи и бързото охлаждане. Тя е и звуков предавател. Атмосферата разпръсква слънчева светлина, като по този начин осветява онези места, където преките слънчеви лъчи не падат.

КАКВО ЩЕ СЕ СЛУЧИ НА ЗЕМЯТА, ако въздушната атмосфера внезапно изчезне?

На Земята щеше да се установи температура от приблизително -170°C, всички водни пространства ще замръзнат, а сушата ще бъде покрита с ледена кора Ще настъпи пълна тишина, тъй като звукът не се разпространява в празнотата; небето ще стане черно, тъй като цветът на небосвода зависи от въздуха; нямаше да има здрач, зори, бели нощи.Бликането на звездите щеше да спре, а самите звезди щяха да се виждат не само през нощта, но и през деня (не ги виждаме през деня поради разпръскването на слънчевата светлина чрез въздушни частици). Животните и растенията биха загинали.

На земната повърхност атмосферното налягане варира от място на място и във времето. Особено важни са определящите времето непериодични промени в атмосферното налягане, свързани с възникването, развитието и разрушаването на бавно движещи се области с високо налягане (антициклони) и относително бързо движещи се огромни вихри (циклони), в които преобладава ниското налягане. Имаше колебания в атмосферното налягане на морското равнище в диапазона от 641 - 816 mm Hg. Изкуство. (вътре в торнадото налягането спада и може да достигне стойност от 560 mm Hg).

Нормалното атмосферно налягане е налягане от 760 mm Hg. на морско ниво при 0°C. (Международна стандартна атмосфера - ISA) (101 325 Pa). Всяка сутрин прогнозите за времето излъчват данни за атмосферното налягане на морското равнище.
Защо атмосферното налягане се измерва на сушата най-често до морското равнище? Факт е, че атмосферното налягане намалява с височината и доста значително. Така че на 5000 м надморска височина вече е около два пъти по-ниска. Следователно, за да се получи представа за реалното пространствено разпределение на атмосферното налягане и да се сравни неговата величина на различни места и на различни височини, да се съставят синоптични карти и т.н., налягането се намалява до едно ниво, т.е. до морското равнище.
Атмосферното налягане, измерено на мястото на метеорологичната станция, разположена на надморска височина от 187 m над морското равнище, средно 16-18 mm Hg. Изкуство. по-ниско, отколкото долу край морето. Когато се издигнете с 10,5 метра, атмосферното налягане намалява с 1 mmHg.

Атмосферното налягане не се променя само с височината. В една и съща точка на земната повърхност атмосферното налягане се увеличава или намалява. Причината за колебанията в атмосферното налягане е, че налягането на въздуха зависи от неговата температура. Въздухът се разширява при нагряване. Топлият въздух е по-лек от студения, така че 1 m 3 въздух на същата височина тежи по-малко от 1 m 3 студен въздух. Това означава, че налягането на топлия въздух върху земната повърхност е по-малко от това на студения въздух.

"Нормално" атмосферно налягане е налягането, равно на теглото на живачен стълб с височина 760 mm при температура 0,0 ° C, на географска ширина 45 ° и на морското равнище. Основната единица за налягане в системата SI е паскал [Pa]; 1 Pa = 1 N/m2. В системата SI 101325 Pa или 101,3 kPa или 0,1 MPa.

ЕВАНГЕЛИСТА ТОРИЧЕЛИ (1608-1647)

Италианският математик и физик Евангелиста Торичели е роден във Фаенца в бедно семейство, отгледан от чичо си. Учи в йезуитски колеж и след това получава математическо образование в Рим. През 1641 г. Торичели се премества в Арчетри, където помага на Галилей в обработката на неговите произведения. От 1642 г., след смъртта на Галилей, той е придворен математик на великия херцог на Тоскана и същевременно професор по математика във Флорентийския университет.

Най-известните произведения на Торичели в областта на пневматиката и механиката. През 1643 г. той изобретява устройство за измерване на атмосферното налягане - барометъра.

Наличието на атмосферно налягане обърка хората през 1638 г., когато идеята на херцога на Тоскана да украси градините на Флоренция с фонтани се провали - водата не се издигна над 10,3 метра. Търсенето на причините за това и опитите с по-тежко вещество - живак, предприети от Евангелиста Торичели, доведоха до факта, че през 1643 г. той доказа, че въздухът има тежест. Със своя доста прост експеримент Евангелиста Торичели измерва атмосферното налягане и прави първите заключения за налягането на течен стълб, които са фиксирани в основния закон на хидростатиката. В експеримента, поставен през 1643 г., е използвана тънка стъклена тръба, запечатана в единия край, която е пълна с живак, след което е обърната и спусната с отворения си край в стъклена баня, също пълна с живак (виж фиг. ). Само част от живака изтече в коритото, а в запечатания край на тръбата се появи така нареченото „трептене“. празнотата на Торичели (всъщност тази „празнина“ е била изпълнена с наситени живачни пари, но тяхното налягане при стайна температура е много по-ниско от атмосферното, така че тази област може да се нарече приблизително празнота).

Наблюдаваният ефект показва, че живакът е бил предпазен от пълно изливане от някаква сила, действаща от долния край на тръбата. Тази сила създава атмосферно налягане, което се противопоставя на тежестта на течния стълб.

Понастоящем атмосферното налягане, равно на налягането на живачен стълб с височина 760 mm при температура от 0 ° C, обикновено се нарича нормално атмосферно налягане.

Замествайки в тази формула стойностите на p = 13595,1 kg / m 3 (плътност на живак при 0 ° C), g = 9,80665 m / s 2 (ускорение на свободно падане) и h \u003d u 003d 0,76 m (височина на колоната живак, съответстваща на нормалното атмосферно налягане), получаваме следната стойност: P = p gh = 13595,1 kg / m 3 X 9,80665 m / s 2 X 0,76 m = 10 Pa.

Това е нормално атмосферно налягане.

Живачен стълб в тръбата винаги е имал една и съща височина, приблизително 760 mm. Следователно единицата за налягане е милиметър живак (mm Hg). Според формулата по-горе получаваме това в Pascals

Торичели открива, че височината на живачната колона в неговия експеримент не зависи нито от формата на тръбата, нито от нейния наклон. На морското равнище височината на живачната колона винаги е била около 760 мм.

Ученият предположи, че височината на течния стълб се балансира от налягането на въздуха. Познавайки височината на колоната и плътността на течността, може да се определи налягането на атмосферата. Правилността на предположението на Торичели е потвърдена през 1648 г. от експеримента на Паскал върху връх Пюи де Доум. Паскал доказа, че по-малък въздушен стълб оказва по-малко налягане. Поради привличането на Земята и недостатъчната скорост, въздушните молекули не могат да напуснат околоземното пространство. Те обаче не падат на повърхността на Земята, а се реят над нея, т.к. са в непрекъснато топлинно движение.

Поради термичното движение и привличането на молекулите към Земята, тяхното разпределение в атмосферата е неравномерно. На ниска надморска височина, на всеки 12 m изкачване, атмосферното налягане се намалява с 1 mm Hg. На голяма надморска височина този модел се нарушава.

Това се случва, защото височината на въздушния стълб, който упражнява налягане, намалява с издигането му. Освен това въздухът в горните слоеве на атмосферата е по-малко плътен.

ДАНИЕЛ БЕРНУЛИ (1700-1782)

През 18 век математикът и механик, академик на Петербургската академия на науките Даниил Бернули провежда експеримент с тръба с различна дебелина, през която тече течност. Да приемем, че течността тече през хоризонтална тръба, чието напречно сечение е различно на различните места. Нека мислено отделим няколко секции в тръбата, техните области: S1 S2, S3. S4.

За определен период от време t през всяка от тези секции трябва да премине течност със същия обем. Цялата течност, която преминава през първия участък за време t, трябва да премине през всички други сегменти с по-малък диаметър за същото време. Ако това не беше така и по-малко течност премина през участъка с площ S3 за време t, отколкото през участъка с площ S1, тогава излишната течност трябваше да се натрупа някъде. Но течността изпълва тръбата и няма къде да се натрупва. Имайте предвид, че приемаме, че течността е несвиваема и има еднакъв обем навсякъде. Как може течност, която е протекла през първата секция, да "има време" да протече през много по-малък участък с площ S3 за същото време? Очевидно за това при преминаване през тесните части на тръбата скоростта на флуида трябва да бъде по-голяма, отколкото при преминаване през широките.

Тръба - манометър - е вертикално запоена в участъци от тръбата с различна дебелина. В тесните места на тръбата височината на колоната на течността е по-малка, отколкото в широките. Това означава, че има по-малък натиск в тесни места.

Налягането на течността, протичаща в тръбата, е по-голямо в онези части на тръбата, където скоростта на нейното движение е по-малка, и обратно, в тези части, където скоростта е по-голяма, налягането е по-малко. Това е законът на Бернули.

В широката част на тръбата скоростта е по-малка, отколкото в тясната част толкова пъти, колкото площта на напречното сечение 1 е по-голяма от 2.

Оставете течността да тече без триене през тръба с променливо сечение:

С други думи, едни и същи обеми течност преминават през всички участъци на тръбата, в противен случай течността ще трябва или да се счупи някъде, или да се компресира, което е невъзможно. По време на тпрез секцията S1обем на паса

, а през участъка S 2 - обем. Но тъй като тези обеми са равни

Дебитът на течността в тръба с променливо напречно сечение е обратно пропорционален на площта на напречното сечение.

Ако площта на напречното сечение се увеличи 4 пъти, тогава скоростта намалява със същото количество и обратно, с колко пъти се намалява участъкът на тръбата, скоростта на потока на течност или газ се увеличава със същото количество. Къде се наблюдава това явление на промяна на скоростта? Например, на река, вливаща се в морето, има намаляване на скоростта, вода от баня - скоростта се увеличава, наблюдаваме бурен поток от вода. Ако скоростта е ниска, тогава течността тече, сякаш разделена на слоеве („ламиния“ - слой). Потокът се нарича ламинарен.

И така, открихме, че когато течността тече от тясна част към широка или обратно, скоростта се променя, следователно течността се движи с ускорение. Какво причинява ускорението? (Сила (втори закон на Нютон)). Каква сила придава ускорение на течността? Тази сила може да бъде само разликата между силите на налягане на течността в широките и тесните части на тръбата.

Уравнението на Бернули показва, че налягането на течаща течност или газ е по-голямо, когато скоростта е по-малка, а налягането е по-малко, когато скоростта на потока е по-голяма. Това на пръв поглед парадоксален извод се потвърждава от директни експерименти.

Това заключение е направено за първи път от академик на Петербургската академия на науките Даниил Бернули през 1726 г. и сега законът носи неговото име.

Остава валиден за движението на течности и за газове, неограничени от стените на тръбата - в свободния поток на течността.

ИСТОРИЧЕСКИЯТ ОПИТ НА ОТО ФОН ГЕРИКЕ (1654 г.)

Германският физик Ото фон Герике (1602-1686) стига до извода за съществуването на атмосферно налягане независимо от Торичели (чиито експерименти той научава с около девет години закъснение). Докато по някакъв начин изпомпваше въздух от тънкостенна метална топка, Герике изведнъж видя как тази топка е сплескана. Размишлявайки върху причината за инцидента, той разбра, че сплескването на топката се дължи на налягането на околния въздух.

След като открива атмосферното налягане, Герике построява воден барометър близо до фасадата на къщата си в град Магдебург, в който фигурка под формата на човек плува върху повърхността на течността, показвайки деленията, направени върху стъклото.

През 1654 г. Герике, желаейки да убеди всички в съществуването на атмосферно налягане, прави известния експеримент с „магдебургските полукълба“. На демонстрацията присъстваха император Фердинанд III и членове на Райхстага в Регенсбург. В тяхно присъствие въздухът беше изпомпван от кухината между две метални полукълба, подредени заедно. В същото време силите на атмосферното налягане притискат тези полукълба толкова силно едно към друго, че няколко двойки коне не могат да ги разделят.По-долу е прочутата рисунка на Г. Шот, която изобразява 16 коня, по 8 от всяка страна на металните магдебургски полукълба , между които вакуум. Полусферите не са притиснати едно към друго от нищо повече от атмосферно налягане и тази сила е толкова голяма, че дори такъв приличен сбруя не може да откъсне полукълба едно от друго.

ВОДНИЯТ БАРОМЕТЪР НА ПАСКАЛ (1646)

Експериментите на Торичели заинтересуваха много учени - негови съвременници. Когато френският учен Блез Паскал разбра за тях, той ги повтори с различни течности (олио, вино и вода).

На фигурата е показан воден барометър, създаден от Паскал през 1646 г. Водният стълб, който балансира налягането на атмосферата, се оказва много по-висок от живачния стълб. Оказа се, че е равно на 10,3 метра.

ЗАБАВНИ ЕКСПЕРИМЕНТИ ВЪРХУ АТМОСФЕРНОТО НАЛЯГАНЕ

Помислете за поредица от експерименти, свързани с действието на атмосферното налягане.
Въздухът има тегло:

С помощта на вакуумна помпа изпомпваме въздух от стъклена колба и балансираме колбата на лостова везна. Отваряме крана и пускаме въздух в колбата и виждаме, че балансът на везните е нарушен. Този опит убедително показва, че въздухът има тежест. Следователно въздухът оказва натиск върху всички обекти близо до повърхността на Земята. Атмосферното налягане е налягането на атмосферата върху всички обекти в нея и земната повърхност. Създава се атмосферно налягане гравитационно привличане въздух към земята и термично движение въздушни молекули.

Надуване на бебешки балон чрез изпомпване на въздух!?:

Защо, когато въздухът се изпомпва изпод звънеца на помпата, разположена върху нейната чиния, камерата на детския балон с добре заплетен процес започва да се надува?

Отговор: Вътре в камерата налягането остава постоянно (атмосферно) през цялото време, докато извън него намалява. Поради разликата в налягането балонът се "надува".

Експериментирайте с епруветка със запушена гумена запушалка:

Подобен експеримент може да се проведе с епруветка със запушена гумена запушалка. При изпомпване на въздух изпод камбаната, тапата излита от бутилката?! Защо? Отговор: Коркът излита поради разликата в налягането: налягането в колбата е атмосферно, а извън нея, под звънеца, се намалява.

Друг експеримент с епруветки:

Взимаме две такива тръби, така че едната да може свободно да влезе в другата. Налейте малко вода в широката и след това поставете къса тясна епруветка в нея. Ако сега обърнем епруветките, ще видим, че тясната епруветка няма да падне, а напротив, когато водата изтича, ще се издигне нагоре, като се изтегля в широката епруветка.
Защо се случва това?

Отговор: Налягането вътре в голяма епруветка е по-малко от външната, поради изтичането на вода там се е образувала празнота, така че атмосферното налягане задвижва малка епруветка вътре в голяма.

Обърнато стъкло:

Напълнете обикновена чаша до ръба с вода. Покриваме го с лист хартия, като го покриваме плътно с ръка, обръщаме го с главата надолу с хартия. Внимателно отстранете ръката си, като държите чашата за дъното. Водата не се излива. Защо се случва това?

Отговор: Въздушното налягане задържа вода. Въздушното налягане се разпространява еднакво във всички посоки (според закона на Паскал), което означава, че то също се повишава. Хартията служи само за поддържане на идеално равна повърхност на водата.

Опит с магдебургските полукълба:

Взимаме две домашни железни полусфери (диаметър 10 см.) Смажете краищата на полусферите с течно машинно масло, леко ги притиснете едно към друго и изпомпвайте въздух с помощта на вакуумна помпа. Нека затворим крана и, както е показано на снимката, закачим върху тях двукилограмова тежест, полукълбата не се отделят. Вътре в полукълбото няма въздух или има малко, така че външното атмосферно налягане ги притиска плътно един към друг и не им позволява да се спукат. През 1654 г. немският физик Ото фон Герике, желаейки да убеди всички в съществуването на атмосферно налягане, прави известен експеримент в Магдебург с подобни полукълба с диаметър около един метър, където осем двойки коне не могат да ги счупят. В чест на този известен експеримент такива полукълба бяха наречени "магдебургски полукълба".

Барометър Торичели:

Взимаме тънка стъклена тръба, затворена в единия край, напълваме я със синкава вода (за по-добра видимост) и след това я обръщаме и спускаме с отворения край в стъклена вана. В този случай част от водата ще се излее върху чашата, докато гърлото на тръбата се затвори и водата не се излива допълнително, тъй като се задържа от атмосферно налягане.

Италианският математик и физик Евангелиста Торичели за първи път през 1643 г. поставя подобен експеримент с живак: колона от живак в тръба има височина приблизително 760 мм. По-късно такъв инструмент е наречен живачен барометър. Френският учен Блез Паскал през 1646 г. прави подобен експеримент с вода, водният стълб, който уравновесява налягането на атмосферата, се оказва много по-висок от колоната на живака. Оказа се, че е равно на 10,3 метра.

Снимката показва как да направите обикновена поилка за птици, използвайки атмосферно налягане. За да направите това, достатъчно е някак си вертикално да фиксирате пластмасова бутилка, пълна с вода, с гърлото надолу и да поставите плоски съдове отдолу. Когато птиците пият вода, водата от бутилката ще се излее достатъчно, за да затвори гърлото на бутилката.

Как действа спринцовката?

Както можете да видите на снимката, водата се движи зад буталото. Принуждава течността в спринцовката при атмосферно налягане.

Прехвърляме вода с дупкава чаша:

Възможно ли е прехвърляне на вода с течаща халба? Ние отговаряме с да, можете! За да направите това, достатъчно е да затворите плътно горната част на чашата с нещо и можете да прехвърлите вода, атмосферното налягане ще попречи на водата да се излее. Направихме такова устройство за експеримента, както можете да видите на снимката, от празна тенекия.

ПРОСТИ ОПИТ ВИ ПОМАГАТ ДА РАЗБЕРЕТЕ КАК ДЕЙСТВА ЗАКОНЪТ НА БЕРНУЛИ:

Опит 1:

Притискаме плочите и венчелистчетата, отблъсквайки ги с въздушна струя!:

Когато духаме въздух между плочите и венчелистчетата, вместо да се разминават, те се притискат една към друга. Това се случва, защото между плочите и венчелистчетата скоростта на въздуха се увеличава, а налягането между тях намалява в сравнение с атмосферното налягане. Тази разлика в налягането ги притиска.

Опит 2: Плуваща топка:

ЕАко поставите лека тенис топка във въздушна струя, тя ще „танцува“ в струята, дори и да е леко наклонена. Защо? Скоростта на въздушната струя, създавана от сешоара, е висока, което означава, че налягането в тази област е ниско. Скоростта на въздуха в цялата стая е ниска, което означава, че налягането е високо.Зона с високо налягане ще предотврати падането на топката от зоната с ниско налягане.

Експеримент 3: Сблъсък на две лодки:

Унека пуснем две лодки в една и съща посока Те ще започнат да се приближават и да се сблъскват.

Между страните се оказва, като че ли, воден канал.

В тясно място между лодките налягането е по-ниско, отколкото в пространството около тях, по-високото налягане на заобикалящата ги вода ги сближава и притиска.

История справка:Именно законът на Бернули позволява да се разбере защо през 1912 г. малкият брониран крайцер "Гаук", минаващ покрай най-големия кораб в света "Олимпик", когато корабите заемат позиция, както е показано на фигурата, като ако се подчини на някаква невидима сила, "Гаук" внезапно обърна носа си към "Олимпика", а без да се подчини на кормилото, се придвижи право към него и направи голяма дупка отстрани на "Олимпика". През същата година близнакът на Олимпик, Титаник, потъва, което не може да избегне сблъсък с айсберг.

Какво мислите, че е причинило корабокрушението? В този случай между корабите, движещи се в същата посока, се образува канал с вода, течаща в обратна посока. И в поток от вода налягането е по-малко, отколкото около него, в покойния океан. Огромната разлика в налягането накара по-лекия кораб да се разбие в „плаващия град“ Олимпик, така че Титаник не може да избегне сблъсъка с айсберга. Този пример показва, че феноменът Бернули се среща не само в атмосферата, но и в морето.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ние живеем на дъното на огромен океан от въздух, наречен атмосфера. Думата е ("atmos" - въздух, "сфера" - топка) въведен в руския език М.Ю. Ломоносов.

Ако човек не усеща налягането на въздуха, тъй като външното и вътрешното налягане са балансирани, тогава налягането се проявява в ситуация, когато няма налягане наблизо или е много малко.

Събрахме много исторически и теоретичен материал за атмосферното налягане. Проведени са качествени експерименти, които потвърждават известните свойства на атмосферното налягане.

Идеята на нашата работа обаче не е да се научим да измерваме атмосферното налягане, а да покажем, че то съществува. На индустриална основа се произвежда само едно устройство Pascal's Ball, за да демонстрира закона за разпространение на налягането вътре в течности и газове. Направихме много прости инструменти, базирани на действието на атмосферното налягане и показващи съществуването на атмосферно налягане. Въз основа на тези инструменти може да се въведе понятието атмосферно налягане и да се покаже ефектът на атмосферното налягане в занимателни експерименти.

За производството на устройства не са необходими оскъдни материали. Устройствата на инструментите са изключително прости, размерите и параметрите не изискват особена точност, те са в добро съответствие със съществуващите инструменти на кабинета по физика.

Резултатите от нашата работа могат да се използват за демонстриране на свойствата на атмосферното налягане в уроците по физика и извънкласните кръжоци.

ЛИТЕРАТУРА

1. „Експериментално-експериментална и практическа насоченост в обучението по физика” Съставител: К.А.Есмагамбетов; М. Г. Мукашев, Актобе, 2002 г., 46 стр.

2. K.A. Esmagambetov "Okytudyn үsh olshemdіk adistemelik zhүyesi: експериментален sertteu men nәtizhe". Актобе, 2010.- 62 залога.

3. П. Л. Головин. Училищен физико-технически кръг. М.: "Просвещение" 1991г

4. S.A. Хорошавин. Физико-техническо моделиране. М.: Просвещение 1988. -207 с.

5. Съвременен урок по физика в гимназията. Редактирано от В. Г. Разумовски,

Л. С. Хижнякова М.: "Просвещение" 1983 -224 страници.

6. Е.Н. Горячкин. Лабораторно оборудване и занаятчийски техники. М .: "Просвещение"

1969. -472 с.

7. Списание по физика в ОУ No6, 1984г. S.A. Хорошовин "Демонстрационният експеримент като източник на знания на учениците" стр.56.

Учи право, математика и механика в Лайпциг, Йена и Лайден. Известно време той служи като инженер в Швеция. От 1646 г. е бургомайстор на Магдебург. През 1650 г. той изобретява вакуумното изпомпване и прилага своето изобретение за изследване на свойствата на вакуума и ролята на въздуха в процеса на горене и за човешкото дишане. През 1654 г. той провежда известен експеримент с магдебургските полукълба, който доказва наличието на въздушно налягане; установи еластичността и теглото на въздуха, способността да поддържа горенето, да провежда звук.

През 1657 г. той изобретява воден барометър, с помощта на който през 1660 г. предсказва предстояща буря 2 часа преди появата й и така остава в историята като един от първите метеоролози.

През 1663 г. той изобретява един от първите електростатични генератори, които произвеждат електричество чрез триене – топка от сяра, разтрита на ръка. През 1672 г. той открива, че заредена топка пука и свети в тъмното (той е първият, който наблюдава електролуминесценция). Освен това той открива свойството на електрическото отблъскване на еднополярно заредени обекти.

Научна дейност

Въпреки такава явна склонност към научни изследвания, Ото фон Герике никога не се е отклонявал от гражданските задължения, възложени му от родния му град и, след като е поел почетната длъжност на бургомайстор на град Магдебург, почти в най-смутния момент за страната , бил принуден постоянно да отсъства за изпълнение на различни дипломатически мисии; ако добавим още, че той заемаше това обезпокоително положение в продължение на 32 години, а преди това беше в плен и на военна служба и се занимаваше с изграждането на укрепления и мостове, тогава човек не може да не се изненада от упоритостта с които той се отдава в свободните си дни и часове на любимите си занимания по физика и толкова значителен брой изобретения и нови експерименти, с които обогати науката и подробно описание на които оставя в известната си книга: „Ottonis de Guericke Experivmenta Nova (ut vacantus) Magdeburgica”.

Като физик Герике е преди всичко експериментатор, който напълно разбира научното значение на експеримента, което по негово време може да се счита за признак на гений. През 17-ти век все още беше много трудно да се изостави схоластичната тенденция, която доминираше толкова дълго в науката, и да привикнеш ума си към независима оценка на наблюдаваните явления. Сред учените само малцина биха могли да кажат като Герике:

Вакуумни експерименти

Не знаейки нищо за изобретяването на живачния барометър (1643 г.) и за така наречената Торичелианска празнота, Герике упорито се стреми да унищожи стария философски спор за празното пространство чрез опит. И така, около 1650 г. резултатът от това упоритост е изобретяването на въздушната помпа.

Герике, както знаете, отначало не смяташе за възможно директно да изпомпва въздух и искаше да образува празно пространство в херметически затворен варел, като отстрани водата, която го изпълни. За тази цел той прикрепил помпа към дъното на цевта, мислейки, че само при такова разположение на устройството водата ще следва буталото на помпата поради нейната гравитация. От това виждаме, че в началото Герике все още не е имал определена концепция за атмосферното налягане и като цяло за еластичността на въздуха. Когато този първи опит се провали, тъй като външният въздух съскаше в получената празнота през пукнатините и порите на цевта, Герике се опита да постави цевта си в друга, също пълна с вода, предлагайки по този начин да предпази празнотата от нахлуващия въздух. то отвън. Но и този път експериментът беше неуспешен, тъй като водата от външната цев под въздействието на атмосферното налягане изтече през порите във вътрешната и запълни празнотата. Тогава, най-накрая, Герике реши да приложи помпата за директно изпомпване на въздух от меден сферичен съд, като все още се придържа към погрешното си предположение, че въздухът, подобно на водата, може да следва буталото на помпата само поради своята гравитация, следователно, сега помпата беше завинтена на дъното на съда и поставена вертикално. Резултатът от изпомпването беше напълно неочакван и уплаши всички присъстващи: медната топка не издържа на външния натиск и беше смачкана и сплескана с трясък. Това принуди Герике да подготви по-силни и по-редовни танкове за следващите експерименти. Неудобното местоположение на помпата скоро принуди Guericke да подреди специален статив за цялото устройство и да прикачи лост към буталото; така е построена първата въздушна помпа, наречена от автора Antlia pneumatica. Разбира се, устройството все още беше много далеч от съвършенството и изискваше поне трима души да манипулират буталото и крановете, потопени във вода, за да се изолира по-добре получената празнота от външния въздух.

Учи право, математика и механика в Лайпциг, Йена и Лайден. Известно време той служи като инженер в Швеция. От 1646 г. е бургомайстор на Магдебург. През 1650 г. той изобретява вакуумното изпомпване и прилага своето изобретение за изследване на свойствата на вакуума и ролята на въздуха в процеса на горене и за човешкото дишане. През 1654 г. той провежда известен експеримент с магдебургските полукълба, който доказва наличието на въздушно налягане; установи еластичността и теглото на въздуха, способността да поддържа горенето, да провежда звук.

През 1657 г. той изобретява воден барометър, с помощта на който през 1660 г. предсказва предстояща буря 2 часа преди появата й и така остава в историята като един от първите метеоролози.

През 1663 г. той изобретява един от първите електростатични генератори, които произвеждат електричество чрез триене – топка от сяра, разтрита на ръка. През 1672 г. той открива, че заредена топка пука и свети в тъмното (той е първият, който наблюдава електролуминесценция). Освен това той открива свойството на електрическото отблъскване на еднополярно заредени обекти.

Научна дейност

Въпреки такава явна склонност към научни изследвания, Ото фон Герике никога не се е отклонявал от гражданските задължения, възложени му от родния му град и, след като е поел почетната длъжност на бургомайстор на град Магдебург, почти в най-смутния момент за страната , бил принуден постоянно да отсъства за изпълнение на различни дипломатически мисии; ако добавим още, че той заемаше това обезпокоително положение в продължение на 32 години, а преди това беше в плен и на военна служба и се занимаваше с изграждането на укрепления и мостове, тогава човек не може да не се изненада от упоритостта с които той се отдава в свободните си дни и часове на любимите си занимания по физика и толкова значителен брой изобретения и нови експерименти, с които обогати науката и подробно описание на които оставя в известната си книга: „Ottonis de Guericke Experivmenta Nova (ut vacantus) Magdeburgica”.

Като физик Герике е преди всичко експериментатор, който напълно разбира научното значение на експеримента, което по негово време може да се счита за признак на гений. През 17-ти век все още беше много трудно да се изостави схоластичната тенденция, която доминираше толкова дълго в науката, и да привикнеш ума си към независима оценка на наблюдаваните явления. Сред учените само малцина биха могли да кажат като Герике:

Вакуумни експерименти

Не знаейки нищо за изобретяването на живачния барометър (1643 г.) и за така наречената Торичелианска празнота, Герике упорито се стреми да унищожи стария философски спор за празното пространство чрез опит. И така, около 1650 г. резултатът от това упоритост е изобретяването на въздушната помпа.

Герике, както знаете, отначало не смяташе за възможно директно да изпомпва въздух и искаше да образува празно пространство в херметически затворен варел, като отстрани водата, която го изпълни. За тази цел той прикрепил помпа към дъното на цевта, мислейки, че само при такова разположение на устройството водата ще следва буталото на помпата поради нейната гравитация. От това виждаме, че в началото Герике все още не е имал определена концепция за атмосферното налягане и като цяло за еластичността на въздуха. Когато този първи опит се провали, тъй като външният въздух съскаше в получената празнота през пукнатините и порите на цевта, Герике се опита да постави цевта си в друга, също пълна с вода, предлагайки по този начин да предпази празнотата от нахлуващия въздух. то отвън. Но и този път експериментът беше неуспешен, тъй като водата от външната цев под въздействието на атмосферното налягане изтече през порите във вътрешната и запълни празнотата. Тогава, най-накрая, Герике реши да приложи помпата за директно изпомпване на въздух от меден сферичен съд, като все още се придържа към погрешното си предположение, че въздухът, подобно на водата, може да следва буталото на помпата само поради своята гравитация, следователно, сега помпата беше завинтена на дъното на съда и поставена вертикално. Резултатът от изпомпването беше напълно неочакван и уплаши всички присъстващи: медната топка не издържа на външния натиск и беше смачкана и сплескана с трясък. Това принуди Герике да подготви по-силни и по-редовни танкове за следващите експерименти. Неудобното местоположение на помпата скоро принуди Guericke да подреди специален статив за цялото устройство и да прикачи лост към буталото; така е построена първата въздушна помпа, наречена от автора Antlia pneumatica. Разбира се, устройството все още беше много далеч от съвършенството и изискваше поне трима души да манипулират буталото и крановете, потопени във вода, за да се изолира по-добре получената празнота от външния въздух.

Робърт Бойл, който направи значителни подобрения на пневматичната машина, смята Ото фон Герике за истинския изобретател. И въпреки че Герике в началото на изследването си тълкува погрешно действието на своето устройство (от гравитацията, а не от еластичността на въздуха, затворен в резервоара), въпреки това той очевидно добре разбира невъзможността да се постигне абсолютна празнота чрез въздушна помпа.

Герике трябва да се счита за изобретател само на помпата за разреждане на въздуха: помпите под налягане са били известни в древността и тяхното изобретение се приписва на Ктесибий, който е живял през 2-ри век пр.н.е. д. в Александрия. На Герика вече бяха познати и пистолетите за издухване, но той стигна до концепцията за еластичността на въздуха едва след конструирането на своята помпа, въз основа на много експерименти. Очевидно този въпрос, толкова елементарен днес, трябва да се счита за един от най-трудните за онова време, а установяването на закона на Бойл-Мариот около 1676 г. е едно от най-важните завоевания на човешкия ум от онова време.

Експериментите, които Герике показа публично с въздушните си помпи, му донесоха голяма слава. Различни сановници идваха нарочно в Магдебург, за да се убедят сами в справедливостта на всички тези новости. Добре познатият опит с магдебургските полукълба е показан през 1654 г. в Регенсбург по време на Райхстага. Опитът е доказал наличието на въздушно налягане. Други негови пневматични експерименти все още се повтарят в училищните уроци по физика и са описани в учебниците.

Един от експериментите на Герике беше следният: топка, пълна с въздух, а друга, от която преди това беше изпомпван въздух, се предаваше чрез тръба; тогава въздухът от първата топка влезе в празната топка с такава бърза скорост, че Герика показа приликата на това явление със земните бури.

Експериментът с плътно завързан бичи мехур, който набъбва и накрая се спуква под звънеца на пневматична машина, също беше изобретен, за да демонстрира еластичността на въздуха. Веднъж разбрал тези явления на еластичност, Герике продължи с бързи стъпки и неговите заключения винаги се отличаваха със строго логическа последователност. Скоро той започна да доказва, че тъй като въздухът има тегло, атмосферата създава натиск върху себе си и долните слоеве на въздуха на повърхността на земята, като най-компресирани, трябва да бъдат най-плътни. За да демонстрира тази разлика в еластичността, той измисли следния прекрасен експеримент: топка, пълна с въздух, се заключва с кран и се прехвърля на висока кула; там при отваряне на крана се забелязва, че част от въздуха излиза от топката навън; напротив, ако топката беше пълна с въздух и заключена на височина и след това се премести надолу, тогава въздухът се втурна в топката при отваряне на крана. Герике разбра много добре, че необходимо условие за достоверността на този експеримент е постоянството на температурата и се погрижи пренасяната във въздуха топка да бъде „еднакво нагрята както в долната, така и в горната част на кулата“. Въз основа на подобни експерименти той стига до заключението, че "теглото на определен обем въздух е нещо много относително", тъй като това тегло зависи от височината над земната повърхност. Резултатът от всички тези съображения беше устройството на „манометър“, тоест „инструмент, предназначен да измерва разликата в плътността или теглото на даден обем въздух“. Сега ние наричаме този термин устройство, използвано за измерване на еластичността (налягането) на газовете в милиметри живак. Робърт Бойл, който го описва подробно, даде на устройството Guericke името "статичен барометър" или "бароскоп", което се запазва от него в наше време. Това устройство, базирано на закона на Архимед, се състои от голяма куха топка, балансирана с помощта на балансираща греда с малка тежест. В бароскопа на Герике топката имаше диаметър около 3 метра. За първи път е описан в писмо от Герике до Каспар Шот () през 1661 г.

воден барометър

По-рано от това, около 1657 г., Герике създава своя грандиозен воден барометър. По време на престоя си в Регенсбург през 1654 г. той научава (от монах Магнус) за експериментите на Торичели. Възможно е тази важна новина да го е накарала да се заеме със същия въпрос или може би той самостоятелно е стигнал до изобретяването на своя воден барометър, чието устройство е тясно свързано с предишните му пневматични експерименти. Както и да е, това устройство вече е съществувало през 1657 г., тъй като има индикации, че от това време показанията му зависят от състоянието на времето. Състои се от дълга (20 Mg. лакътя) медна тръба, прикрепена към външната стена на триетажната къща на Герике. Долният край на тръбата беше потопен в съд с вода, а горният край, допълнен със стъклена тръба, беше снабден с кран и можеше да бъде свързан с въздушна помпа. Когато въздухът беше изпомпван, водата се издигна в тръбата на височина от 19 лакътя; след това кранът беше затворен и барометърът беше изключен от помпата. Скоро с помощта на това устройство Герике открива, че атмосферното налягане непрекъснато се променя, поради което той нарече своя барометър с думите Semper vivum. След това, забелязвайки връзката между височината на водата в тръбата и състоянието на времето, той я нарече Wettermannchen. За по-голям ефект върху повърхността на водата в стъклена тръба имаше плувка, която приличаше на човешка фигура с протегната ръка, която сочеше към маса с надписи, съответстващи на различни метеорологични условия; останалата част от устройството е била умишлено маскирана с дървена обшивка. В книгата си Герике дава на своя барометър името Anemoscopium. През 1660 г. той докарва всички жители на Магдебург в крайно възмущение, предсказвайки силна буря 2 часа преди да започне.

Изучаване на ролята на въздуха при горенето и предаването на звука

Избрал въздуха за предмет на изследването си, Герике се опита да докаже чрез опит необходимостта от участието си в такива явления като предаване на звук на разстояние и горене. Той изобретява добре познатия експеримент със звънец под капака на въздушна помпа, а по въпроса за горенето значително изпреварва съвременните си философи, които имаха най-неясни представи за това явление. Така например Рене Декарт през 1644 г. се опитва да докаже чрез разсъждения, че една лампа може да гори в херметически затворено пространство толкова дълго, колкото желае.

Убеден, че свещ не може да гори в резервоар, от който се изпомпва въздух, Герике доказва, използвайки специално проектирано за тази цел устройство, че пламъкът поглъща въздух, тоест, че част от въздуха (според него около 1 /10) се разрушава при изгаряне. Нека си припомним, че в тази епоха все още нямаше химическа информация и никой нямаше представа за състава на въздуха; следователно не е изненадващо, че Герике не можа да обясни факта, че част от въздуха е погълнат по време на горенето и само каза, че пламъкът разваля въздуха, тъй като неговата свещ угасва сравнително бързо в затворено пространство. Във всеки случай той беше много по-близо до истината от онези химици от 17-ти век, които създадоха хипотезата за флогистона.

Изследване на въздействието на топлината върху въздуха

Герике също изучава ефекта на топлината върху въздуха и въпреки че не е направил никакви значителни подобрения в устройството на своя въздушен термометър в сравнение с познатите тогава инструменти (които по негово време в Италия се наричали caloris mensor), все пак можем спокойно казват, че е бил за първи път метеоролог. Без да засягаме спорния и по същество маловажен въпрос за изобретяването на термометъра, който най-често се приписва на Галилей, но също и на Дреббел и доктор Санкториус, отбелязваме само, че първоначалната му форма е била изключително несъвършена: първо, защото показанията на устройството не се влияе само от температурата, но и от атмосферното налягане, и второ, поради липсата на специфична единица (градус) за сравняване на топлинните ефекти.

Термометърът (въздухът) от онова време се състоеше от резервоар с тръба, потопена с отворен край в съд с вода; нивото на водата, повдигнато в тръбата, очевидно варира в зависимост от температурата на въздуха в резервоара и от външното атмосферно налягане. Странно е, че Герике, на когото това последно влияние трябваше да е добре известно, не му обърна внимание, поне това влияние не беше елиминирано в неговия термометър. Самото устройство, предназначено изключително за наблюдение на промените в температурата на външния въздух и следователно, като барометър, поставено на външната стена на къщата, се състои от сифонна (метална) тръба, пълна до половината с алкохол; единият край на тръбата се свързваше с голяма топка, съдържаща въздух, другият беше отворен и съдържаше поплавък, от който нишка минаваше през блок; в края на конеца във въздуха се люлееше свободно дървена фигурка, сочейки с ръка скала със 7 деления. Всички детайли на устройството, с изключение на топката, която парадираше с надписа Perpetuum mobile, фигури и везни, също бяха покрити с дъски. Крайните точки на скалата бяха отбелязани с думите: magnus frigus и magnus calor. Средната линия беше от особено значение, така да се каже, климатична: тя трябваше да съответства на температурата на въздуха, при която се появяват първите есенни нощни слани в Магдебург.

От това можем да заключим, че въпреки че първите опити за отбелязване на 0° на скалата на термометъра принадлежат на Флорентинската академия (Дел Сименто), известна в историята на експерименталната физика, Герике също разбира колко важно и необходимо е да има поне един постоянна точка на термометричната скала и, както виждаме, той се опитваше да направи нова крачка напред в тази посока, избирайки произволна линия, съответстваща на първите есенни слани, за да регулира термометъра си.

Изучаването на електричеството

Сега да преминем към друга област на физиката, в която името на Герике също се радва на заслужена слава. Говорим за електричество, което по това време, така да се каже, призвано към живот от експерименталните изследвания на Гилбърт, представляваше под формата на няколко откъслечни факта само незначителен и безинтересен зародиш на онази грандиозна сила, която беше предназначена да спечели вниманието на целия цивилизован свят и оплитат земното кълбо.мрежа от проводници.

Понякога Ото фон Герике е наричан само остроумен изобретател на физически инструменти, който се стреми да стане известен сред съвременниците си с грандиозните си експерименти и не го е грижа малко за напредъка на науката. Но Фердинанд Розенбергер (1845-1899) в своята "История на физиката" съвсем правилно отбелязва, че подобен упрек е без основание, тъй като Герике изобщо не е имал изключителната цел да изненада обществеността. Той винаги се ръководеше от чисто научни интереси и извеждаше от експериментите си не фантастични идеи, а реални научни заключения. Най-доброто доказателство за това са неговите експериментални изследвания на явленията на статичното електричество, които по това време – повтаряме – много малко хора се интересуваха.

Желаейки да повтори и тества експериментите на Гилбърт, Герик изобретява устройство за получаване на електрическо състояние, което, ако не може да се нарече електрическа машина в истинския смисъл на думата, тъй като му липсва кондензатор за събиране на електричество, образувано чрез триене, все пак служи като прототип за всички късни електрически открития. На първо място, това трябва да включва откриването на електрическото отблъскване, което не е било известно на Хилберт.

За да развие електрическото състояние, Герике приготви доста голяма топка от сяра, която с помощта на ос с резба, се върти и се търка просто със суха ръка. След като наелектризира тази топка, Герике забеляза, че телата, привлечени от топката, се отблъскват след докосване; тогава той също забеляза, че пух, свободно плаващ във въздуха, привлечен и след това отблъснат от топката, се привлича от други тела. Герике доказа също, че електрическото състояние се предава по нишка (лен); но в същото време, без да знае нищо за изолаторите, той взе дължината на нишката само един лакът и можеше да й даде само вертикално разположение. Той беше първият, който забеляза електрическо сияние в тъмното на своята сярна топка, но не получи искра; той също чу слабо пукане „в сярата топка“, когато я доближи до ухото си, но не знаеше на какво да го припише.

Изучаване на магнетизма

В областта на магнетизма Герике направи и няколко нови наблюдения. Той откри, че вертикалните железни пръти в решетките на прозорците са намагнетизирани сами по себе си, представляващи северните полюси отгоре и южните полюси отдолу, и показа, че е възможно леко да се намагнетизира желязна лента, като се постави в посоката на меридиана и се удря с чук.

Усъвършенствания в областта на астрономията

Учи и астрономия. Той беше привърженик на хелиоцентричната система. Той разработи своя собствена космологична система, която се различава от системата на Коперник в допускането за наличието на безкрайно пространство, в което са разпределени неподвижни звезди. Той вярвал, че космическото пространство е празно, но между небесните тела има сили на далечни разстояния, които регулират тяхното движение.

Във филателията

Германска марка 1936г

Печат на ГДР 1977г

Печат на ГДР 1969г

Печат на Германия 2002г

Германският физик, инженер и философ Ото фон Герике е роден в Магдебург на 20 ноември 1602 г. След като завършва градския колеж, той продължава обучението си в университетите в Лайпциг, Хелмщат, Йена и Лайден.

Известно време той служи като инженер в Швеция. Особено се интересувал от физика, приложна математика, механика и фортификация. Младостта на Герике идва в началото на жестоката Тридесетгодишна война. Като стратегически важен център на Източна Германия, Магдебург многократно преминава от ръка на ръка и през 1631 г. е почти напълно разрушен. Герика, като член на градския съвет, трябваше да покаже не само изключителни инженерни, но и изключителни дипломатически умения през тези години. За заслуги при отбраната и възстановяването на Магдебург през 1646 г. той е избран за бургомайстор на града и заема този пост в продължение на 30 години.

Далеч от това да бъде учен от фотьойла, Герике се интересуваше от естествените науки през целия си живот. За да провери постулата на Аристотел – природата не търпи празноти – той изобретява въздушна помпа, с помощта на която през 1654 г. извършва известния си експеримент с магдебургските полукълба. За провеждане на експеримента са направени две медни полукълба с диаметър 14 инча (35,6 см), едната от които е оборудвана с тръба за изпомпване на въздух. Тези полукълба били сглобени и между тях бил поставен кожен пръстен, напоен с разтопен восък. След това с помощта на помпа въздухът се изпомпва от кухината, образувана между полукълба. На всяко от полукълбите имаше железни халки, в които бяха впрегнати две впряги коне. През 1654 г. в Регенсбург фон Герике демонстрира експеримента пред Райхстага в присъствието на император Фердинанд III. След изпомпване от сферата на въздуха, 16 коня, по 8 от всяка страна, не можаха да счупят полукълбата, но когато въздухът беше пуснат в полукълба, те се разпаднаха без усилие. Не е известно дали конете са били използвани от двете страни за по-голямо забавление или поради невежество на самия физик, защото е било възможно да се замени половината от конете с неподвижно монтиране, без да се губи силата на удара върху полукълба. През 1656 г. Герике повтаря опита в Магдебург, а през 1663 г. в Берлин с 24 коня. В съответствие с по-късните изчисления, за преодоляване на усилието е необходимо да се впрегнат 13 силни теглени коня от всяка страна.

Рисунка на Гаспар Шот "Магдебургски полукълба".

Експериментът с магдебургските полукълба доказа съществуването на атмосферно налягане и все още се преподава в курсовете по обща физика по целия свят. Оригиналните полукълба и помпата се съхраняват в Deutsches Museum в Мюнхен. Развивайки тази тема, през 1660 г. Герике построява първия воден барометър и го използва за метеорологични наблюдения, изобретява хигрометър, проектира въздушен термометър и манометър.

Обхватът на интересите на Герике обаче не се ограничава до този клон на физиката. През 1660 г. той създава една от първите електростатични машини – топка от сяра с размерите на средно голяма топка, монтирана на желязна ос. Като завъртя топката и я търка с длани, Герике получи ток. С помощта на това устройство той изучава електрически явления: открива електростатично отблъскване, електрическо сияние (наелектризирана сярна топка светеше в тъмното).

Многобройни физически експерименти през живота му донесоха признание на учения и уважителния прякор на германеца Галилей. Занимавайки се с астрономия, той изрази мнението, че кометите могат да се върнат. Герике също така установява еластичността и теглото на въздуха, способността му да поддържа горене и дишане и да провежда звук. Доказано е наличието на водна пара във въздуха. През 1666 г. той е първият сред учените, удостоен с благородническата титла и става известен като Ото фон Герике. Ученият умира в Хамбург на 11 май 1686 г.

Опитът с магдебургските полукълба впечатли толкова много съвременниците, че херцозите на Брунсуик-Волфенбютел използват изображението му върху възпоменателни талери от 1702 г. като алегория. Управлявани съвместно от 1685 г., двамата братя херцози се скараха. Антон Улрих ревнуваше от съпругата си Елизабет Юлиана от Холщайн-Норбург за Рудолф Август, което доведе до раздялата им. През март 1702 г. Антон Улрих е отстранен от власт и бяга в Сакско-Гота. По този повод беше пуснат т. нар. "Luftpumpenthaler" - талер с въздушна помпа. На лицевата му страна са изобразени два коня, които напразно разкъсват магдебургските полукълба. Преплетените полукълба са символ на неразривния съюз на двамата владетели на Брунсуик. На обратната страна, без никакво усилие, двете полукълба се разпадат, защото женска ръка отвори клапа върху тях и вътре влезе въздух. Граверът илюстрира дворцовата кавга с помощта на физически инструменти. След смъртта на Рудолф Август през 1704 г. Антон Улрих се завръща на власт.

Брауншвайг-Волфенбютел. Рудолф Август и Антон Улрих, 1685-1704. Luftpumpenthaler, 1702 г., Гослар. В чест на братското единство. 29.36 Аверс: два коня, напразно разкъсващи магдебургските полукълба с абревиатурата RAV, зад тях символът на целомъдрието еднорог и орел с мълния в лапите, надпис QVOD VI NON POTVIT (който не можеха да насилят). Реверс: на пиедестал две отворени полукълба и женска ръка, отваряща клапа, над лента с текст DISIECTVM EST ARTE MINISTRA (изкуствено разпръснат).

Брауншвайг-Волфенбютел. Рудолф Август и Антон Улрих, 1685-1704. Luftpumpenthaler, 1702 г., Гослар. В чест на братското единство. Аверс: два коня напразно разкъсват магдебургските полукълба със съкращението RAV, зад тях еднорог и светкавици, биещи от облак, надпис NON VI (не чрез насилие). Реверс: на пиедестал две отворени полукълба и женска ръка, отваряща клапа, над лента с текст SED ARTE (но изкуство).

По случай 375-та годишнина от рождението на Ото фон Герике, в ГДР е сечена възпоменателна монета от 10 марки.

ГДР. 10 марки, 1977 г. 375 години от рождението на Ото фон Герике. Ag 500; 31 мм; 17. Тираж: 49 434 бр.

ГДР. 10 марки, 1977 г. 375 години от рождението на Ото фон Герике. С надпис "Тест". Ag 500; 31 мм; 17. Тираж: 6000 бр.

На 250-ата годишнина от смъртта на Ото фон Герике в Третия райх е изсечен възпоменателен медал и е издадена пощенска марка.

Бронзов медал, 1936 г. 250 години от смъртта на Ото фон Герике. 97 мм. Гравер: Рудолф Боселт (1874-1938). Аверс: бюст на Герике; реверс: герб на Магдебург и надпис "Ehrengabe der Stadt Magdeburg" (Почетен дар на град Магдебург).

Третият Райх. Пощенска марка, 1936 г. 250 години от смъртта на Ото фон Герике.

В ГДР и ФРГ са издадени и пощенски марки, посветени на Ото фон Герике и неговото изобретение.

ГДР. Пощенска марка, 1969 г. Опит с магдебургските полукълба.

ГДР. Пощенска марка, 1977 г. 375 години от рождението на Ото фон Герике.

Германия. Пощенска марка, 2002 г. 400 години от рождението на Ото фон Герике.

Ото фон Герике(нем. Otto von Guericke; 1602, Магдебург - 1686, Хамбург) - немски физик, инженер и философ.

Учи право, математика и механика в Лайпциг, Йена и Лайден. Известно време той служи като инженер в Швеция. От 1646 г. е бургомайстор на Магдебург. През 1650 г. той изобретява вакуумното изпомпване и прилага своето изобретение за изследване на свойствата на вакуума и ролята на въздуха в процеса на горене и за човешкото дишане. През 1654 г. той провежда известен експеримент с магдебургските полукълба, който доказва наличието на въздушно налягане; установи еластичността и теглото на въздуха, способността да поддържа горенето, да провежда звук.

През 1657 г. той изобретява воден барометър, с помощта на който през 1660 г. предсказва предстояща буря 2 часа преди появата й, като по този начин остава в историята като един от първите метеоролози.

През 1663 г. той изобретява един от първите електростатични генератори, които произвеждат електричество чрез триене – топка от сяра, разтрита на ръка. През 1672 г. той открива, че заредена топка пука и свети в тъмното (той е първият, който наблюдава електролуминесценция). Освен това той открива свойството на електрическото отблъскване на еднополярно заредени обекти.

биография

Ото фон Герике е роден в семейство на богати граждани на Магдебург. През 1617 г. постъпва във Факултета по свободни изкуства на Лайпцигския университет, но през 1619 г., поради избухването на Тридесетгодишната война, е принуден да се премести в университета Хелмщад, където учи няколко седмици. След това от 1621 до 1623 г. изучава юриспруденция в университета в Йена, а от 1623 до 1624 г. изучава точните науки и фортификационното изкуство в университета в Лайден. Завършва обучението си с деветмесечно образователно пътуване до Англия и Франция. През ноември 1625 г. се завръща в Магдебург, а на следващата година се жени за Маргарита Алеман и е избран в колегиалния съвет на градския магистрат, чийто член остава до дълбока старост. Като чиновник отговаря за строежа, а през 1629 г. и 1630-1631 г. - и за отбраната на града.

Въпреки че самият Герике не споделя симпатиите на жителите на Магдебург с шведския протестантски крал Густав II Адолф, когато през май войските на Католическата лига, водени от Йохан Церклас Тили, щурмуват и унищожават града, той губи имуществото си и почти умира , е заловен близо до Фермерслебен. Оттам, благодарение на посредничеството на принц Лудвиг от Анхалт-Кьотен, той е откупен за триста талера. След като се премества със семейството си в Ерфурт, Герике става фортификационен инженер в служба на Густав II Адолф (той е на поста до 1636 г.).

През февруари 1632 г. цялото семейство Герике се завръща в Магдебург. През следващите десет години фон Герике извършва възстановяването на града, разрушен от пожар през 1631 г. Той построи и собствената си къща. При шведските, а от 1636 г. - саксонските власти, той участва в обществените дела на Магдебург. През 1641 г. става градски ковчежник, а през 1646 г. - бургомайстор. Той заема тази длъжност в продължение на тридесет години. През септември 1642 г. Герике започва доста опасна и хлъзгава дипломатическа дейност (продължена до 1663 г.), като отива в двора на саксонския избирател в Дрезден, за да постигне облекчаване на суровия саксонски военен режим в Магдебург. Той участва по-специално в сключването на Вестфалския мир, в работата на Деконгреса за изпълнение на мира в Нюрнберг (1649-1650) и в разпускането на Регенсбургския Райхстаг (1653-1654). Научните и дипломатическите интереси на Герике съвпадат при това разпадане. По покана той показва няколко от своите експерименти на висшите сановници на Свещената Римска империя, един от които, архиепископ де Йохан Филип фон Шонборн, купува един от апаратите на Герике и го изпраща в йезуитския колегиум във Вюрцбург. Професорът по философия и математика в тази институция Каспар Шот се заинтересува от новостта и от 1656 г. започва редовно да си кореспондира с Ото фон Герике. В резултат на това той за първи път публикува научната си работа в приложение към Mechanica Hydraulico-pneumatica на Шот, публикувана през 1657 г. През 1664 г. Шот публикува книгата Techica curiosa във Вюрцбург, която съдържа информация за експериментите на Герике. Година преди това самият Герике е подготвил за публикуване ръкописа на своя фундаментален труд Experimenta Nova (ut vocantur) Magdeburgica de Vacuo Spatio, но той е публикуван през 1672 г. в Амстердам.