გუერიკის გამოცდილება 1654 წელს. მარტივი ექსპერიმენტები გვეხმარება იმის გაგებაში, თუ როგორ მუშაობს ბერნულის კანონი. ჰაერის როლის შესწავლა წვის და ხმის გადაცემაში

აქტობეს რაიონის ალგინსკის რაიონის მარჟანბულაკის საშუალო სკოლა

სტუდენტთა სამეცნიერო საზოგადოება "ჟას კანატი"

სმირნოვი სერგეი ანდრეევიჩი

კამზინი ისაზან მირზახანოვიჩი

Თემა:

ატმოსფერული წნევა

მიმართულება:

სამეცნიერო და ტექნოლოგიური პროგრესი, როგორც ძირითადი რგოლი

ეკონომიკური ზრდა

განყოფილება:ტექნიკა

ხელმძღვანელი:ესმაგამბეტოვი

კარიმსაკ არისტანული,

ფიზიკის მასწავლებელი

სამეცნიერო მრჩეველი:

აქტობე რეგიონის ასოცირებული პროფესორი

კ.ჟუბანოვის სახელობის სახელმწიფო უნივერსიტეტი

დოქტორი ს.კ. ტულეპბერგენოვი

მარჟანბულაკი-2013 წ

Შესავალი

(დედამიწის საჰაერო გარსის შესახებ)

II. კვლევის ნაწილი

2.1. ევანგელისტა ტორიჩელი (1608-1647)

2.2. დანიელ ბერნოული (1700-1782)

2.3. ოტო ფონ გერიკეს ისტორიული გამოცდილება (1654)

2.4. პასკალის წყლის ბარომეტრი (1646)

2.5. გასართობი ექსპერიმენტები ატმოსფერულ წნევაზე

მარტივი ექსპერიმენტები გვეხმარება იმის გაგებაში, თუ როგორ მუშაობს ბერნულის კანონი

II. დასკვნა

IV. გამოყენებული ლიტერატურის სია

შესავალი

(დედამიწის საჰაერო გარსის შესახებ)

ჯერ კიდევ ძველ დროში ადამიანებმა შენიშნეს, რომ ჰაერი ზეწოლას ახდენს მიწის ობიექტებზე, განსაკუთრებით ქარიშხლებისა და ქარიშხლების დროს. მან გამოიყენა ეს წნევა, აიძულებდა ქარს გადაეტანა მცურავი გემები, ატრიალებდა ქარის წისქვილების ფრთებს. თუმცა, დიდი ხნის განმავლობაში შეუძლებელი იყო იმის დამტკიცება, რომ ჰაერს აქვს წონა. მხოლოდ მე-17 საუკუნეში ჩატარდა ექსპერიმენტი, რომელმაც დაამტკიცა ჰაერის წონა. იტალიაში 1640 წელს ტოსკანის ჰერცოგმა გადაწყვიტა თავისი სასახლის ტერასაზე შადრევანი მოეწყო. ამ შადრევნის წყალი ახლომდებარე ტბიდან უნდა ამოსულიყო, მაგრამ წყალი 10,3 მეტრზე მაღლა არ ავიდა. ჰერცოგი გარკვევისთვის მიუბრუნდა გალილეოს, მაშინ უკვე ძალიან მოხუცს. დიდი მეცნიერი დაიბნა და მაშინვე ვერ იპოვა როგორ აეხსნა ეს ფენომენი. და მხოლოდ გალილეოს სტუდენტმა, ევანგელისტა ტორიჩელმა 1643 წელს აჩვენა, რომ ჰაერს აქვს წონა. ვ.ვივიანთან ერთად ტორიჩელმა ჩაატარა პირველი ექსპერიმენტი ატმოსფერული წნევის გაზომვაზე, გამოიგონა ტორიჩელის მილი (პირველი ვერცხლისწყლის ბარომეტრი), მინის მილი, რომელშიც ჰაერი არ არის. ასეთ მილში ვერცხლისწყალი იზრდება დაახლოებით 760 მმ სიმაღლეზე, მან ასევე აჩვენა, რომ ატმოსფეროს წნევა დაბალანსებულია წყლის სვეტით 32 ფუტი, ანუ 10,3 მ.

ატმოსფერული წნევა - ატმოსფეროს წნევა მასში არსებულ ყველა ობიექტზე და დედამიწის ზედაპირზე. ატმოსფერული წნევა იქმნება დედამიწისკენ ჰაერის გრავიტაციული მიზიდულობით.

საერთაშორისო გეოფიზიკური კავშირის გადაწყვეტილებით (1951 წ.) მიჩნეულია, რომ დედამიწის ატმოსფერო შედგება 5 ფენისგან: ტროპოსფერო, სტრატოსფერო, მეზოსფერო, თერმოსფერო და ეგზოსფერო. ამ ფენებს ყოველთვის არ აქვთ მკაფიო საზღვრები, მათი სისქე იცვლება გეოგრაფიული განედიდან, დაკვირვების ადგილისა და დროის მიხედვით.

ატმოსფეროს მნიშვნელობაზე საუბრისას უნდა აღინიშნოს, რომ ატმოსფერო იცავს დედამიწაზე არსებულ მთელ სიცოცხლეს ულტრაიისფერი სხივების დამანგრეველი მოქმედებისგან, მზის სხივების მიერ დედამიწის სწრაფი გახურებისგან და სწრაფი გაგრილებისგან. ის ასევე ხმის გადამცემია. ატმოსფერო აფანტავს მზის შუქს, რითაც ანათებს იმ ადგილებს, სადაც მზის პირდაპირი სხივები არ ეცემა.

რა მოხდებოდა დედამიწაზე, ჰაერის ატმოსფერო მოულოდნელად რომ გაქრეს?

დედამიწაზე დამყარდება დაახლოებით -170°C ტემპერატურა, ყველა წყლის სივრცე გაიყინება და მიწა დაიფარება ყინულის ქერქით, სრული სიჩუმე იქნება, რადგან ხმა არ ვრცელდება სიცარიელეში; ცა შავი გახდებოდა, რადგან ციხის ფერი ჰაერზეა დამოკიდებული; არ იქნებოდა ბინდი, გარიჟრაჟი, თეთრი ღამეები, ვარსკვლავების ციმციმა ჩერდებოდა და თავად ვარსკვლავები ხილული იქნებოდნენ არა მხოლოდ ღამით, არამედ დღისითაც (მათ დღის განმავლობაში ვერ ვხედავთ მზის შუქის გაფანტვის გამო. ჰაერის ნაწილაკებით).ცხოველები და მცენარეები დაიღუპებოდნენ.

დედამიწის ზედაპირზე ატმოსფერული წნევა სხვადასხვა ადგილას და დროთა განმავლობაში იცვლება. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ამინდის განმსაზღვრელი არაპერიოდული ცვლილებები ატმოსფერულ წნევაში, რომელიც დაკავშირებულია მაღალი წნევის ნელა მოძრავი უბნების (ანტიციკლონები) და შედარებით სწრაფად მოძრავი უზარმაზარი მორევების (ციკლონების) წარმოქმნასთან, განვითარებასთან და განადგურებასთან, რომლებშიც დაბალი წნევა ჭარბობს. დაფიქსირდა ატმოსფერული წნევის რყევები ზღვის დონეზე 641 - 816 მმ Hg დიაპაზონში. Ხელოვნება. (ტორნადოს შიგნით წნევა ეცემა და შეიძლება მიაღწიოს 560 მმ Hg მნიშვნელობას).

ნორმალური ატმოსფერული წნევა არის 760 მმ Hg წნევა. ზღვის დონიდან 0°C. (საერთაშორისო სტანდარტის ატმოსფერო - ISA) (101 325 Pa). ყოველ დილით, ამინდის ანგარიშები ავრცელებს ატმოსფერული წნევის მონაცემებს ზღვის დონეზე.
რატომ იზომება ატმოსფერული წნევა ხმელეთზე ყველაზე ხშირად ზღვის დონამდე? ფაქტია, რომ ატმოსფერული წნევა სიმაღლესთან ერთად მცირდება და საკმაოდ მნიშვნელოვნად. ასე რომ, 5000 მ სიმაღლეზე ის უკვე დაახლოებით ორჯერ დაბალია. ამიტომ, ატმოსფერული წნევის რეალურ სივრცულ განაწილებაზე წარმოდგენის მისაღებად და მისი სიდიდის შედარება სხვადასხვა ადგილას და სხვადასხვა სიმაღლეზე, სინოპტიკური რუქების შედგენისთვის და ა.შ., წნევა მცირდება ერთ დონეზე, ე.ი. ზღვის დონამდე.
ატმოსფერული წნევა იზომება ამინდის სადგურის ადგილზე, რომელიც მდებარეობს ზღვის დონიდან 187 მ სიმაღლეზე, საშუალოდ 16-18 მმ Hg. Ხელოვნება. უფრო დაბალი ვიდრე ზღვის პირას. 10,5 მეტრით ასვლისას ატმოსფერული წნევა მცირდება 1 მმ Hg-ით.

ატმოსფერული წნევა მხოლოდ სიმაღლეზე არ იცვლება. დედამიწის ზედაპირის იმავე წერტილში ატმოსფერული წნევა ან იზრდება ან მცირდება. ატმოსფერული წნევის რყევების მიზეზი არის ის, რომ ჰაერის წნევა დამოკიდებულია მის ტემპერატურაზე. გაცხელებისას ჰაერი ფართოვდება. თბილი ჰაერი ცივზე მსუბუქია, ამიტომ 1 მ 3 ჰაერი იმავე სიმაღლეზე იწონის 1 მ 3 ცივ ჰაერზე ნაკლებს. ეს ნიშნავს, რომ დედამიწის ზედაპირზე თბილი ჰაერის წნევა ცივი ჰაერის წნევაზე ნაკლებია.

"ნორმალური" ატმოსფერული წნევა არის წნევა, რომელიც უდრის 760 მმ სიმაღლის ვერცხლისწყლის სვეტის წონას 0,0 ° C ტემპერატურაზე, 45 ° განედზე და ზღვის დონიდან. SI სისტემაში წნევის ძირითადი ერთეულია პასკალი [Pa]; 1 Pa = 1 N/m2. SI სისტემაში 101325 Pa ან 101.3 kPa ან 0.1 MPa.

ევანგელისტა ტორიჩელი (1608-1647)

იტალიელი მათემატიკოსი და ფიზიკოსი ევანგელისტა ტორიჩელი დაიბადა ფაენცაში ღარიბ ოჯახში, ბიძამისმა აღზრდილმა. სწავლობდა იეზუიტთა კოლეჯში, შემდეგ კი მათემატიკური განათლება მიიღო რომში. 1641 წელს ტორიჩელი გადავიდა არჩეტრიში, სადაც დაეხმარა გალილეოს ნამუშევრების დამუშავებაში. 1642 წლიდან, გალილეოს გარდაცვალების შემდეგ, ის იყო ტოსკანის დიდი ჰერცოგის სასამართლო მათემატიკოსი და ამავე დროს ფლორენციის უნივერსიტეტის მათემატიკის პროფესორი.

ტორიჩელის ყველაზე ცნობილი ნამუშევრები პნევმატიკისა და მექანიკის დარგში. 1643 წელს მან გამოიგონა ატმოსფერული წნევის საზომი მოწყობილობა - ბარომეტრი.

ატმოსფერული წნევის არსებობამ დააბნია ხალხი 1638 წელს, როდესაც ტოსკანის ჰერცოგის იდეა, ფლორენციის ბაღები შადრევნებით გაფორმებულიყო, ჩავარდა - წყალი 10,3 მეტრზე არ ავიდა. ამის მიზეზების ძიებამ და უფრო მძიმე ნივთიერების - ვერცხლისწყლის ექსპერიმენტებმა, რომელიც ჩაატარა ევანგელისტა ტორიჩელის მიერ, განაპირობა ის, რომ 1643 წელს მან დაამტკიცა, რომ ჰაერს აქვს წონა. ევანგელისტა ტორიჩელიმ თავისი საკმაოდ მარტივი ექსპერიმენტით გაზომა ატმოსფერული წნევა და გააკეთა პირველი დასკვნები თხევადი სვეტის წნევის შესახებ, რომლებიც დაფიქსირებულია ჰიდროსტატიკის ძირითად კანონში. ექსპერიმენტში, რომელიც დაიდგა 1643 წელს, გამოიყენეს თხელი მინის მილი, რომელიც დალუქული იყო ერთ ბოლოში, რომელიც ივსებოდა ვერცხლისწყლით, რის შემდეგაც იგი გადაატრიალეს და ღია ბოლოთი ჩაუშვეს შუშის აბაზანაში, ასევე სავსე ვერცხლისწყლით (იხ. ). ღარში მხოლოდ ვერცხლისწყლის ნაწილი ჩაედინა, მილის დალუქულ ბოლოზე კი ე.წ. ტორიჩელის სიცარიელე (სინამდვილეში, ეს „სიცარიელე“ ივსებოდა გაჯერებული ვერცხლისწყლის ორთქლით, მაგრამ მათი წნევა ოთახის ტემპერატურაზე გაცილებით ნაკლებია ვიდრე ატმოსფერული, ამიტომ ამ უბანს დაახლოებით შეიძლება ეწოდოს სიცარიელე).

დაკვირვებულმა ეფექტმა მიუთითა, რომ ვერცხლისწყალი მთლიანად არ ჩამოსხმულიყო მილის ქვედა ბოლოდან მოქმედი ძალის გამო. ამ ძალამ შექმნა ატმოსფერული წნევა, რომელიც ეწინააღმდეგება თხევადი სვეტის წონას.

ამჟამად ატმოსფერულ წნევას, რომელიც უდრის ვერცხლისწყლის სვეტის წნევას 760 მმ სიმაღლით 0 ° C ტემპერატურაზე, ჩვეულებრივ ატმოსფერულ წნევას უწოდებენ.

ამ ფორმულაში ჩანაცვლება p \u003d 13595,1 კგ / მ 3 (ვერცხლისწყლის სიმკვრივე 0 ° C-ზე), g \u003d 9,80665 მ / წმ 2 (თავისუფალი ვარდნის აჩქარება) და h \u003d7du. 0,76 მ (სვეტის სიმაღლე ვერცხლისწყალი, რომელიც შეესაბამება ნორმალურ ატმოსფერულ წნევას), ვიღებთ შემდეგ მნიშვნელობას: P \u003d p gh \u003d 13595,1 კგ / მ 3 X 9,80665 მ / წმ 2 X 0,76 მ \u003d 101 32 Pa.

ეს არის ნორმალური ატმოსფერული წნევა.

მილში ვერცხლისწყლის სვეტს ყოველთვის ერთი და იგივე სიმაღლე ჰქონდა, დაახლოებით 760 მმ. აქედან გამომდინარე, წნევის ერთეული არის ვერცხლისწყლის მილიმეტრი (მმ Hg). ზემოთ მოყვანილი ფორმულის მიხედვით, ამას ვიღებთ პასკალებში

ტორიჩელიმ აღმოაჩინა, რომ ვერცხლისწყლის სვეტის სიმაღლე მის ექსპერიმენტში არ იყო დამოკიდებული არც მილის ფორმაზე და არც მის დახრილობაზე. ზღვის დონეზე ვერცხლისწყლის სვეტის სიმაღლე ყოველთვის დაახლოებით 760 მმ იყო.

მეცნიერი ვარაუდობს, რომ თხევადი სვეტის სიმაღლე დაბალანსებულია ჰაერის წნევით. სვეტის სიმაღლისა და სითხის სიმკვრივის ცოდნა, შეიძლება განისაზღვროს ატმოსფეროს წნევა. ტორიჩელის ვარაუდის სისწორე 1648 წელს დაადასტურა პასკალის ექსპერიმენტმა პუი დე დომის მთაზე. პასკალმა დაამტკიცა, რომ ჰაერის პატარა სვეტი ნაკლებ წნევას ახდენს. დედამიწის მიზიდულობისა და არასაკმარისი სიჩქარის გამო ჰაერის მოლეკულები ვერ ტოვებენ დედამიწის მახლობლად მდებარე სივრცეს. თუმცა, ისინი არ ვარდებიან დედამიწის ზედაპირზე, არამედ ცვივა მის ზემოთ, რადგან. არიან უწყვეტ თერმულ მოძრაობაში.

თერმული მოძრაობისა და დედამიწაზე მოლეკულების მიზიდვის გამო მათი განაწილება ატმოსფეროში არათანაბარია. დაბალ სიმაღლეებზე, ყოველი 12 მ ასვლისას, ატმოსფერული წნევა მცირდება 1 მმ ვწყ.სვ. მაღალ სიმაღლეებზე ეს ნიმუში ირღვევა.

ეს ხდება იმის გამო, რომ ჰაერის სვეტის სიმაღლე, რომელიც ახდენს წნევას, მცირდება მისი აწევისას. გარდა ამისა, ჰაერი ზედა ატმოსფეროში ნაკლებად მკვრივია.

დანიელ ბერნული (1700-1782)

მე-18 საუკუნეში მათემატიკოსმა და მექანიკოსმა, პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსმა დანიილ ბერნულმა ჩაატარა ექსპერიმენტი სხვადასხვა სისქის მილით, რომლის მეშვეობითაც სითხე მიედინებოდა. დავუშვათ, რომ სითხე მიედინება ჰორიზონტალურ მილში, რომლის კვეთა სხვადასხვა ადგილას განსხვავებულია. გონებრივად გამოვყოთ მილის რამდენიმე მონაკვეთი, მათი არეები: S1 S2, S3. S4.

გარკვეული პერიოდის განმავლობაში t, ერთნაირი მოცულობის სითხე უნდა გაიაროს თითოეულ ამ მონაკვეთში. ყველა სითხე, რომელიც გადის პირველ მონაკვეთზე t დროში, უნდა გაიაროს ყველა სხვა მცირე დიამეტრის სეგმენტში ერთდროულად. თუ ეს ასე არ იყო და S3 ფართობის მონაკვეთზე t დროში ნაკლები სითხე გადიოდა, ვიდრე S1 ფართობის მონაკვეთზე, მაშინ ჭარბი სითხე სადღაც უნდა დაგროვილიყო. მაგრამ სითხე ავსებს მილს და არსად არის მისი დაგროვება. გაითვალისწინეთ, რომ ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ სითხე შეუკუმშველია და ყველგან ერთნაირი მოცულობა აქვს. როგორ შეუძლია სითხეს, რომელიც პირველ მონაკვეთში გავიდა, „ჰქონდეს დრო“ S3 ფართობის გაცილებით მცირე მონაკვეთში ერთდროულად გადიოს? ცხადია, ამისათვის მილის ვიწრო ნაწილებში გავლისას სითხის სიჩქარე უფრო დიდი უნდა იყოს, ვიდრე განიერისას.

მილი - მანომეტრი - ვერტიკალურად არის შედუღებული მილის სხვადასხვა სისქის მონაკვეთებში. მილის ვიწრო ადგილებში თხევადი სვეტის სიმაღლე უფრო მცირეა, ვიდრე განიერი. ეს ნიშნავს, რომ ვიწრო ადგილებში ნაკლები წნევაა.

მილში გამავალი სითხის წნევა უფრო დიდია მილის იმ ნაწილებში, სადაც მისი მოძრაობის სიჩქარე ნაკლებია და, პირიქით, იმ ნაწილებში, სადაც სიჩქარე მეტია, წნევა ნაკლებია. ეს არის ბერნულის კანონი.

მილის ფართო ნაწილში, სიჩქარე ნაკლებია ვიწრო ნაწილში იმდენჯერ, რამდენჯერაც კვეთის ფართობი 1 მეტია 2-ზე.

მიეცით სითხეს ხახუნის გარეშე დინება ცვლადი ჯვრის მონაკვეთის მილში:

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სითხის ერთი და იგივე მოცულობა გადის მილის ყველა მონაკვეთზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში სითხე ან სადმე უნდა გატყდეს, ან შეკუმშოს, რაც შეუძლებელია. დროს ტგანყოფილების მეშვეობით S1გავლის მოცულობა

, და განყოფილების მეშვეობით S 2 - მოცულობა. მაგრამ რადგან ეს მოცულობები თანაბარია, მაშინ

ცვლადი კვეთის მილში სითხის ნაკადის სიჩქარე უკუპროპორციულია კვეთის ფართობის.

თუ განივი კვეთის ფართობი გაიზარდა 4-ჯერ, მაშინ სიჩქარე შემცირდა იმავე რაოდენობით და პირიქით, რამდენჯერ შემცირდა მილის მონაკვეთი, სითხის ან აირის ნაკადის სიჩქარე იგივე რაოდენობით გაიზარდა. სად შეიმჩნევა სიჩქარის ცვლილების ეს ფენომენი? მაგალითად, ზღვაში ჩამავალ მდინარეზე სიჩქარის კლებაა, წყალი აბანოდან - სიჩქარე მატულობს, ვაკვირდებით წყლის ტურბულენტურ დინებას. თუ სიჩქარე დაბალია, მაშინ სითხე მიედინება ისე, თითქოს ფენებად იყოფა ("ლამინია" - ფენა). ნაკადს ლამინარული ეწოდება.

ამრიგად, ჩვენ გავარკვიეთ, რომ როდესაც სითხე მიედინება ვიწრო ნაწილიდან განიერი ნაწილისკენ ან პირიქით, სიჩქარე იცვლება, შესაბამისად, სითხე მოძრაობს აჩქარებით. რა იწვევს აჩქარებას? (ძალა (ნიუტონის მეორე კანონი)). რა ძალა ანიჭებს სითხეს აჩქარებას? ეს ძალა შეიძლება იყოს მხოლოდ განსხვავება სითხის წნევის ძალებს შორის მილის ფართო და ვიწრო ნაწილებში.

ბერნულის განტოლება გვიჩვენებს, რომ სითხის ან აირის წნევა უფრო დიდია იქ, სადაც სიჩქარე ნაკლებია და წნევა ნაკლებია იქ, სადაც დინების სიჩქარე მეტია. ეს ერთი შეხედვით პარადოქსული დასკვნა დასტურდება პირდაპირი ექსპერიმენტებით.

ეს დასკვნა პირველად პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსმა დანიილ ბერნულმა 1726 წელს გააკეთა და კანონი ახლა მის სახელს ატარებს.

იგი მოქმედებს სითხეების გადაადგილებისთვის და გაზებისთვის, რომლებიც არ შემოიფარგლება მილის კედლებით - სითხის თავისუფალ ნაკადში.

ოტო ფონ გერიკის ისტორიული გამოცდილება (1654)

გერმანელი ფიზიკოსი ოტო ფონ გერიკე (1602-1686) მივიდა დასკვნამდე ტორიჩელისგან დამოუკიდებლად ატმოსფერული წნევის არსებობის შესახებ (რომლის ექსპერიმენტები მან დაახლოებით ცხრა წლის გვიან შეიტყო). თხელკედლიანი ლითონის ბურთიდან ჰაერს რატომღაც ამოტუმბავდა, გერიკემ უეცრად დაინახა, როგორ გაბრტყელდა ეს ბურთი. ავარიის მიზეზზე ფიქრისას მიხვდა, რომ ბურთის გაბრტყელება გარემომცველი ჰაერის ზეწოლის გამო იყო.

ატმოსფერული წნევის აღმოჩენის შემდეგ, გერიკემ ააგო წყლის ბარომეტრი თავისი სახლის ფასადთან ქალაქ მაგდებურგში, რომელშიც ადამიანის სახით ფიგურა ცურავდა სითხის ზედაპირზე, რაც მიუთითებს მინაზე გაკეთებულ განყოფილებებზე.

1654 წელს გერიკემ, რომელსაც სურდა დაერწმუნებინა ყველა ატმოსფერული წნევის არსებობაში, ჩაატარა ცნობილი ექსპერიმენტი "მაგდებურგის ნახევარსფეროებთან". დემონსტრაციას ესწრებოდნენ იმპერატორი ფერდინანდ III და რეგენსბურგის რაიხსტაგის წევრები. მათი თანდასწრებით ჰაერი გამოდიოდა ღრუდან ორ ლითონის ნახევარსფეროს შორის ერთმანეთში დაწყობილ. ამავდროულად, ატმოსფერული წნევის ძალები ისე ძლიერად აჭერდნენ ამ ნახევარსფეროებს ერთმანეთზე, რომ რამდენიმე წყვილი ცხენი ვერ აშორებდა მათ.ქვემოთ არის G. Schott-ის ცნობილი ნახატი, რომელზეც გამოსახულია 16 ცხენი, 8 ცალი ლითონის მაგდებურგის ნახევარსფეროებზე. , რომელთა შორის არის ვაკუუმი. ნახევარსფეროები ერთმანეთს ატმოსფერული წნევით ეჭიმება და ეს ძალა იმდენად დიდია, რომ ასეთი წესიერი აღკაზმულობაც კი ვერ წყვეტს ნახევარსფეროებს ერთმანეთისგან.

პასკალის წყლის ბარომეტრი (1646)

ტორიჩელის ექსპერიმენტებმა ბევრი მეცნიერი - მისი თანამედროვეები დააინტერესა. როდესაც ფრანგმა მეცნიერმა ბლეზ პასკალმა შეიტყო მათ შესახებ, გაიმეორა ისინი სხვადასხვა სითხეებით (ზეთი, ღვინო და წყალი).

ნახატზე ნაჩვენებია პასკალის მიერ 1646 წელს შექმნილი წყლის ბარომეტრი. წყლის სვეტი, რომელიც აბალანსებს ატმოსფეროს წნევას, გაცილებით მაღალი აღმოჩნდა ვიდრე ვერცხლისწყლის სვეტი. 10,3 მეტრის ტოლი აღმოჩნდა.

გასართობი ექსპერიმენტები ატმოსფერულ წნევაზე

განვიხილოთ ექსპერიმენტების სერია, რომლებიც დაკავშირებულია ატმოსფერული წნევის მოქმედებასთან.
ჰაერს აქვს წონა:

ვაკუუმური ტუმბოს დახმარებით გამოვყოფთ ჰაერს მინის კოლბიდან და ვაბალანსებთ კოლბას ბერკეტის ბალანსზე. ვხსნით ონკანს და კოლბაში ვუშვებთ ჰაერს და ვხედავთ, რომ სასწორის წონასწორობა დაირღვა. ეს გამოცდილება დამაჯერებლად აჩვენებს, რომ ჰაერს აქვს წონა. ამიტომ ჰაერი ზეწოლას ახდენს დედამიწის ზედაპირთან ახლოს მდებარე ყველა ობიექტზე. ატმოსფერული წნევა არის ატმოსფეროს წნევა მასზე და დედამიწის ზედაპირზე არსებულ ყველა ობიექტზე. იქმნება ატმოსფერული წნევა გრავიტაციული მიზიდულობა ჰაერი დედამიწაზე და თერმული მოძრაობა ჰაერის მოლეკულები.

ბავშვის ბუშტის გაბერვა ჰაერის ამოტუმბვით!?:

რატომ, როდესაც ჰაერი გამოიდევნება მის ფირფიტაზე მდებარე ტუმბოს ზარის ქვეშ, ბავშვის ბუშტის კამერა კარგად შეკრული პროცესით იწყებს გაბერვას, თითქოსდა?

პასუხი: კამერის შიგნით წნევა მუდმივად რჩება მუდმივი (ატმოსფერული), გარეთ კი მცირდება. წნევის სხვაობის გამო ბუშტი „იბერება“.

ექსპერიმენტი საცდელი მილით დახურული რეზინის საცობით:

მსგავსი ექსპერიმენტი შეიძლება ჩატარდეს საცდელ მილით, რომელსაც აქვს რეზინის საცობი. ზარის ქვეშიდან ჰაერის ამოტუმბვისას ბოთლიდან საცობი გამოფრინდება?! რატომ? პასუხი: საცობი გამოფრინდება წნევის სხვაობის გამო: კოლბაში წნევა ატმოსფერულია, მის გარეთ, ზარის ქვეშ, შემცირებულია.

კიდევ ერთი ექსპერიმენტი ტესტის მილებით:

ვიღებთ ორ ასეთ მილს, რომ ერთმა თავისუფლად შევიდეს მეორეში. განიერში დაასხით ცოტა წყალი და შემდეგ ჩადეთ მოკლე ვიწრო სინჯარა. თუ ახლა საცდელ მილებს გადავაბრუნებთ, დავინახავთ, რომ ვიწრო საცდელი მილი არ დაეცემა, არამედ, პირიქით, წყლის გადინებისას ის მაღლა იწევს და ჩაითრევს განიერ სინჯარაში.
Რატომ ხდება ეს?

პასუხი: დიდი საცდელი მილის შიგნით წნევა გარეზე ნაკლებია, წყლის გადინების გამო იქ ჩამოყალიბდა სიცარიელე, ამიტომ ატმოსფერული წნევა ამოძრავებს პატარა სინჯარას დიდის შიგნით.

ინვერსიული მინა:

შეავსეთ ჩვეულებრივი ჭიქა წყლით. ვაფარებთ ქაღალდს, მჭიდროდ ვაფარებთ ხელს, ქაღალდით ვაბრუნებთ თავდაყირა. ფრთხილად ამოიღეთ ხელი, ჭიქა ქვემოდან დაიჭირეთ. წყალი არ იღვრება. Რატომ ხდება ეს?

პასუხი: ჰაერის წნევა ინარჩუნებს წყალს. ჰაერის წნევა თანაბრად ვრცელდება ყველა მიმართულებით (პასკალის კანონის მიხედვით), რაც იმას ნიშნავს, რომ ისიც მაღლა დგება. ქაღალდი ემსახურება მხოლოდ წყლის ზედაპირის შესანიშნავად ბრტყელ შენარჩუნებას.

გამოცდილება მაგდებურგის ნახევარსფეროებთან:

ვიღებთ სახლში დამზადებული რკინის ორ ნახევარსფეროს (დიამეტრი 10 სმ) ნახევარსფეროების კიდეები თხევადი მანქანის ზეთით შეზეთეთ, მსუბუქად დაჭერით ერთმანეთზე და ვაკუუმური ტუმბოს გამოყენებით ამოტუმბეთ ჰაერი. დავხუროთ ონკანი და, როგორც ფოტოზეა ნაჩვენები, მათზე დავკიდოთ ორკილოგრამიანი წონა, ნახევარსფეროები არ იშლება. ნახევარსფეროში ჰაერი არ არის, ან ცოტაა, ამიტომ გარე ატმოსფერული წნევა მჭიდროდ აჭერს მათ ერთმანეთზე და არ აძლევს ადიდების საშუალებას. 1654 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა ოტო ფონ გერიკემ, რომელსაც სურდა დაერწმუნებინა ყველა ატმოსფერული წნევის არსებობაში, ჩაატარა ცნობილი ექსპერიმენტი მაგდებურგში მსგავსი ნახევარსფეროებით დაახლოებით ერთი მეტრის დიამეტრით, სადაც რვა წყვილი ცხენმა ვერ გატეხა ისინი. ამ ცნობილი ექსპერიმენტის პატივსაცემად, ასეთ ნახევარსფეროებს "მაგდებურგის ნახევარსფეროები" უწოდეს.

ტორიჩელის ბარომეტრი:

ვიღებთ თხელ მინის მილს, ერთ ბოლოზე დახურულს, ავსებთ მოლურჯო წყლით (უკეთესი ხილვადობისთვის) და შემდეგ ვაბრუნებთ და ღია ბოლოთი ჩავდებთ შუშის აბაზანაში. ამ შემთხვევაში, წყლის ნაწილი ჩაედინება ფინჯანზე, სანამ მილის კისერი არ დაიხურება და წყალი შემდგომში არ გადმოიღვრება, რადგან მას ატმოსფერული წნევა იკავებს.

იტალიელმა მათემატიკოსმა და ფიზიკოსმა ევანგელისტა ტორიჩელიმ პირველად 1643 წელს ჩაატარა მსგავსი ექსპერიმენტი ვერცხლისწყალთან დაკავშირებით: მილში ვერცხლისწყლის სვეტს დაახლოებით 760 მმ სიმაღლე ჰქონდა. ასეთ ინსტრუმენტს მოგვიანებით უწოდეს ვერცხლისწყლის ბარომეტრი. ფრანგმა მეცნიერმა ბლეზ პასკალმა 1646 წელს ჩაატარა მსგავსი ექსპერიმენტი წყალთან დაკავშირებით, წყლის სვეტი, რომელიც აბალანსებს ატმოსფეროს წნევას, აღმოჩნდა, რომ გაცილებით მაღალი იყო ვიდრე ვერცხლისწყლის სვეტი. 10,3 მეტრის ტოლი აღმოჩნდა.

ფოტო გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა გააკეთოთ მარტივი ჩიტის სასმელი ატმოსფერული წნევის გამოყენებით. ამისათვის საკმარისია როგორმე ვერტიკალურად დააფიქსიროთ წყლით სავსე პლასტმასის ბოთლი კისრით ქვემოთ და მოათავსოთ ბრტყელი ჭურჭელი ქვემოდან. როდესაც ჩიტები წყალს სვამენ, ბოთლიდან წყალი იმდენს ამოიღებს, რომ ბოთლის კისერი დაიხუროს.

როგორ მუშაობს შპრიცი?

როგორც ფოტოზე ხედავთ, წყალი დგუშის უკან მოძრაობს. ატმოსფერული წნევის დროს აიძულებს სითხეს შპრიცში.

წყალს ნახვრეტიანი ჭიქით გადავიტანთ:

შესაძლებელია თუ არა წყლის გაჟონვის ჭიქით გადატანა? ჩვენ ვპასუხობთ დიახ, შეგიძლიათ! ამისთვის საკმარისია ჭიქის ზემოდან მჭიდროდ დახუროთ რაღაცით და შეგიძლიათ წყალი გადაიტანოთ, ატმოსფერული წნევა ხელს შეუშლის წყლის გადმოღვრას. ექსპერიმენტისთვის ასეთი მოწყობილობა, როგორც ფოტოზე ხედავთ, ცარიელი თუნუქის ქილადან გავაკეთეთ.

მარტივი გამოცდილება გეხმარებათ გაიგოთ, თუ როგორ მუშაობს ბერნულის კანონი:

გამოცდილება 1:

თეფშებს და ფურცლებს ვაჭერთ ჰაერის ჭავლით და აშორებთ მათ!:

როდესაც თეფშებსა და ფურცლებს შორის ჰაერს ვბერავთ, განსხვავების ნაცვლად, ისინი ერთმანეთს ეჭიმება. ეს ხდება იმის გამო, რომ ფირფიტებსა და ფურცლებს შორის ჰაერის სიჩქარე იზრდება და მათ შორის წნევა მცირდება ატმოსფერულ წნევასთან შედარებით. წნევის ეს განსხვავება აძლიერებს მათ.

გამოცდილება 2: მცურავი ბურთი:

ეთუ ჩოგბურთის მსუბუქ ბურთს ჰაერის ჭავლში ჩადებთ, ის „იცეკვებს“ ჭავლში, თუნდაც ოდნავ დახრილი იყოს. რატომ? თმის საშრობით შექმნილი ჰაერის ჭავლის სიჩქარე მაღალია, რაც ნიშნავს, რომ წნევა ამ ზონაში დაბალია. ჰაერის სიჩქარე მთელ ოთახში დაბალია, რაც ნიშნავს, რომ წნევა მაღალია.მაღალი წნევის ზონა ხელს შეუშლის ბურთის დავარდნას დაბალი წნევის ზონიდან.

ექსპერიმენტი 3: ორი ნავის შეჯახება:

ვგავუშვათ ორი ნავი იმავე მიმართულებით, დაიწყებენ მიახლოებას და შეეჯახებიან.

გვერდებს შორის გამოდის, თითქოს, წყლის არხი.

ნავებს შორის ვიწრო ადგილას წნევა უფრო დაბალია ვიდრე მათ ირგვლივ არსებულ სივრცეში, მიმდებარე წყლის უფრო მაღალი წნევა აერთიანებს მათ და უბიძგებს ერთმანეთს.

ისტორიის მითითება:ეს იყო ბერნულის კანონი, რამაც შესაძლებელი გახადა იმის გაგება, თუ რატომ გადიოდა 1912 წელს პატარა ჯავშან კრეისერი "Gauk", რომელიც გადიოდა მსოფლიოში ყველაზე დიდ გემზე "ოლიმპიკი", როდესაც გემებმა დაიკავეს პოზიცია, როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში, როგორც. თუ რაიმე უხილავ ძალას დაემორჩილა, „გაუკმა“ უცებ ატრიალა ცხვირი „ოლიმპიკისკენ“ და არ დაემორჩილა საჭეს, პირდაპირ მისკენ დაიძრა და „ოლიმპიკის“ გვერდზე დიდი ხვრელი გაუკეთა. იმავე წელს ჩაიძირა ოლიმპიადის ტყუპისცალი, ტიტანიკი, რომელმაც აისბერგთან შეჯახება თავიდან ვერ აიცილა.

როგორ ფიქრობთ, რამ გამოიწვია გემის ჩაძირვა? ამ შემთხვევაში, იმავე მიმართულებით მოძრავ გემებს შორის წარმოიქმნება არხი, რომელშიც წყალი მიედინება საპირისპირო მიმართულებით. წყლის ნაკადში კი წნევა ნაკლებია, ვიდრე მის გარშემო, მოსვენებულ ოკეანეში. წნევის უზარმაზარმა სხვაობამ განაპირობა მსუბუქი გემი „მცურავი ქალაქის“ ოლიმპიადაში შეჯახება, ამიტომ ტიტანიკი ვერ აარიდა აისბერგთან შეჯახებას. ეს მაგალითი აჩვენებს, რომ ბერნულის ფენომენი ხდება არა მხოლოდ ატმოსფეროში, არამედ ზღვაშიც.

დასკვნა

ჩვენ ვცხოვრობთ ჰაერის უზარმაზარი ოკეანის ფსკერზე, რომელსაც ატმოსფერო ეწოდება. სიტყვა არის ("ატმოსი" - ჰაერი, "სფერო" - ბურთი) რუსულ ენაზე შემოვიდა M.Yu. ლომონოსოვი.

თუ ადამიანი არ გრძნობს ჰაერის წნევას, რადგან გარეგანი და შინაგანი წნევა დაბალანსებულია, მაშინ წნევა ვლინდება ისეთ სიტუაციაში, როცა მახლობლად წნევა არ არის ან ძალიან მცირეა.

ჩვენ შევკრიბეთ უამრავი ისტორიული და თეორიული მასალა ატმოსფერული წნევის შესახებ. ჩატარდა ხარისხობრივი ექსპერიმენტები, რომლებმაც დაადასტურეს ატმოსფერული წნევის ცნობილი თვისებები.

თუმცა, ჩვენი მუშაობის იდეა არ არის ვისწავლოთ როგორ გავზომოთ ატმოსფერული წნევა, არამედ ვაჩვენოთ, რომ ის არსებობს. სამრეწველო ბაზაზე, მხოლოდ ერთი Pascal's Ball მოწყობილობა იწარმოება სითხეებსა და აირებში წნევის გავრცელების კანონის დემონსტრირებისთვის. ჩვენ შევქმენით ბევრი მარტივი ინსტრუმენტი ატმოსფერული წნევის მოქმედების საფუძველზე და ატმოსფერული წნევის არსებობის ჩვენებაზე. ამ მოწყობილობების საფუძველზე შეიძლება შემოვიტანოთ ატმოსფერული წნევის კონცეფცია და აჩვენოთ ატმოსფერული წნევის ეფექტი გასართობ ექსპერიმენტებში.

მოწყობილობების წარმოებისთვის არ არის საჭირო მწირი მასალები. ინსტრუმენტების მოწყობილობები უკიდურესად მარტივია, ზომები და პარამეტრები არ საჭიროებს განსაკუთრებულ სიზუსტეს, ისინი კარგად ერწყმის ფიზიკის კლასის არსებულ ინსტრუმენტებს.

ჩვენი მუშაობის შედეგები შეიძლება გამოვიყენოთ საკლასო ოთახში ატმოსფერული წნევის თვისებების დემონსტრირებისთვის და ფიზიკის არჩევითი გაკვეთილებისთვის.

ლიტერატურა

1. „ექსპერიმენტულ-ექსპერიმენტული და პრაქტიკული ორიენტაცია ფიზიკის სწავლებაში“ შემდგენელი: კ.ა.ესმაგამბეტოვი; M.G. Mukashev, Aktobe, 2002, 46 გვ.

2. K.A. Esmagambetov "Okytudyn үsh olshemdіk adistemelik zhүyesi: ექსპერიმენტული sertteu men nәtizhe". Aktobe, 2010.- 62 ფსონი.

3. პ.ლ.გოლოვინი. სკოლის ფიზიკურ-ტექნიკური წრე. მ.: „განმანათლებლობა“ 1991 წ

4. ს.ა. ხოროშავინი. ფიზიკური და ტექნიკური მოდელირება. მ.: განმანათლებლობა 1988. -207გვ.

5. თანამედროვე ფიზიკის გაკვეთილი საშუალო სკოლაში. რედაქტირებულია V.G. Razumovsky,

L.S. ხიჟნიაკოვა მ.: "განმანათლებლობა" 1983 -224 გვერდი.

6. ე.ნ. გორიაჩკინი. ლაბორატორიული აღჭურვილობა და ხელსაქმის ტექნიკა. მ .: "განმანათლებლობა"

1969. -472 გვ.

7. ჟურნალი ფიზიკის მე-6 სკოლაში 1984 წ. ს.ა. ხოროშოვინი „საჩვენებელი ექსპერიმენტი, როგორც მოსწავლეთა ცოდნის წყარო“ გვ.56.

სწავლობდა სამართალს, მათემატიკასა და მექანიკას ლაიფციგში, იენასა და ლეიდენში. გარკვეული პერიოდი შვედეთში ინჟინრად მსახურობდა. 1646 წლიდან იყო მაგდებურგის ბურგომატერი. 1650 წელს მან გამოიგონა ვაკუუმის ტუმბო და გამოიყენა თავისი გამოგონება ვაკუუმის თვისებებისა და ჰაერის როლის შესასწავლად წვის პროცესში და ადამიანის სუნთქვაში. 1654 წელს მან ჩაატარა ცნობილი ექსპერიმენტი მაგდებურგის ნახევარსფეროებზე, რომელმაც დაამტკიცა ჰაერის წნევის არსებობა; დაადგინა ჰაერის ელასტიურობა და წონა, წვის შენარჩუნების, ხმის გატარების უნარი.

1657 წელს მან გამოიგონა წყლის ბარომეტრი, რომლის დახმარებით 1660 წელს იწინასწარმეტყველა მოსალოდნელი ქარიშხალი მის გამოჩენამდე 2 საათით ადრე, რითაც ისტორიაში შევიდა, როგორც ერთ-ერთი პირველი მეტეოროლოგი.

1663 წელს მან გამოიგონა ერთ-ერთი პირველი ელექტროსტატიკური გენერატორი, რომელიც წარმოქმნის ელექტროენერგიას ხახუნის შედეგად - ხელით გახეხილი გოგირდის ბურთი. 1672 წელს მან აღმოაჩინა, რომ დამუხტული ბურთი სიბნელეში ხრაშუნა და ანათებს (ის იყო პირველი, ვინც დააკვირდა ელექტროლუმინესცენციას). გარდა ამისა, მან აღმოაჩინა ცალმხრივად დამუხტული ობიექტების ელექტრული მოგერიების თვისება.

სამეცნიერო საქმიანობა

მიუხედავად მეცნიერული კვლევებისადმი ასეთი მკაფიო მიდრეკილებისა, ოტო ფონ გერიკე არასოდეს ერიდებოდა მოქალაქეობრივ მოვალეობებს, რომლებიც მას მშობლიური ქალაქმა აკისრებდა და ქალაქ მაგდებურგის საპატიო თანამდებობა დაიკავა, თითქმის ქვეყნისთვის ყველაზე რთულ დროს. , იძულებული იყო გამუდმებით არ მყოფიყო სხვადასხვა დიპლომატიური მისიების შესასრულებლად; თუ იმასაც დავამატებთ, რომ ის ამ პრობლემურ თანამდებობაზე იყო 32 წელი, მანამდე კი იყო ტყვეობაში, სამხედრო სამსახურში და დაკავებული იყო სიმაგრეებისა და ხიდების მშენებლობით, მაშინ არ შეიძლება არ გაგიკვირდეთ ამ გამძლეობით. რომლითაც მან თავისუფალ დღეებსა და საათებში გაატარა თავისი საყვარელი პროფესიები ფიზიკაში და ისეთი მნიშვნელოვანი რაოდენობის გამოგონებები და ახალი ექსპერიმენტები, რომლითაც მან გაამდიდრა მეცნიერება და რომლის დეტალური აღწერა დატოვა თავის ცნობილ წიგნში: "Ottonis de Guericke Experivmenta Nova ( ut vacantus) Magdeburgica”.

როგორც ფიზიკოსი, გერიკე უპირველეს ყოვლისა იყო ექსპერიმენტატორი, რომელმაც სრულად ესმოდა ექსპერიმენტის მეცნიერული მნიშვნელობა, რაც თავის დროზე გენიოსობის ნიშნად შეიძლება ჩაითვალოს. მე-17 საუკუნეში ჯერ კიდევ ძალიან რთული იყო სქოლასტიკური ტენდენციის მიტოვება, რომელიც ამდენი ხნის განმავლობაში დომინირებდა მეცნიერებაში და გონების მიჩვეული ფენომენების დამოუკიდებელ შეფასებას. მეცნიერთა შორის მხოლოდ რამდენიმეს შეეძლო გერიკეს მსგავსად ეთქვა:

ვაკუუმური ექსპერიმენტები

არაფერი იცოდა ვერცხლისწყლის ბარომეტრის (1643) გამოგონებისა და ეგრეთ წოდებული ტორიცელიანური სიცარიელის შესახებ, გერიკე დაჟინებით ცდილობდა გამოცდილების მეშვეობით გაენადგურებინა ძველი ფილოსოფიური დავა ცარიელი სივრცის შესახებ. ასე რომ, დაახლოებით 1650 წელს, ამ გამძლეობის შედეგია საჰაერო ტუმბოს გამოგონება.

გერიკემ, როგორც მოგეხსენებათ, თავიდან შესაძლებლად არ ჩათვალა ჰაერის პირდაპირ ამოტუმბვა და სურდა ჰერმეტულად დახურულ კასრში ცარიელი სივრცის ჩამოყალიბება მისი შემავსებელი წყლის ამოღებით. ამ მიზნით მან ლულის ფსკერზე დაამაგრა ტუმბო, ფიქრობდა, რომ მხოლოდ მოწყობილობის ასეთი განლაგებით წყალი მიჰყვება ტუმბოს დგუშს მისი სიმძიმის გამო. აქედან ჩვენ ვხედავთ, რომ თავდაპირველად გერიკეს ჯერ კიდევ არ ჰქონდა ატმოსფერული წნევის და, ზოგადად, ჰაერის ელასტიურობის გარკვეული კონცეფცია. როდესაც ეს პირველი მცდელობა წარუმატებელი აღმოჩნდა, რადგან გარე ჰაერი ლულის ნაპრალებში და ფორებში შევიდა, გუერიკე ცდილობდა თავისი ლულის მოთავსებას სხვაში, რომელიც ასევე წყლით იყო სავსე, რაც ამ გზით სთავაზობდა სიცარიელის დაცვას ჰაერის შეღწევისგან. ის გარედან. მაგრამ ამჯერად ექსპერიმენტი წარუმატებელი აღმოჩნდა, რადგან გარე ლულის წყალი, ატმოსფერული წნევის გავლენით, ფორებით ჩაედინება შიდაში და ავსებდა სიცარიელეს. შემდეგ, საბოლოოდ, გერიკემ გადაწყვიტა ტუმბო გამოეყენებინა ჰაერის პირდაპირ ამოტუმბვაზე სპილენძის სფერული ჭურჭლიდან, მაგრამ მაინც იცავდა მის ცრუ ვარაუდს, რომ ჰაერს, ისევე როგორც წყალს, შეუძლია ტუმბოს დგუშის მიდევნება მხოლოდ მისი სიმძიმის გამო, ამიტომ, ახლა ტუმბო იყო ხრახნიანი ჭურჭლის ძირში და მოთავსებულია ვერტიკალურად. ამოტუმბვის შედეგი სრულიად მოულოდნელი იყო და ყველა დამსწრე შეაშინა: სპილენძის ბურთულმა ვერ გაუძლო გარე წნევას და კრახით დაჭყლეტილი და გაბრტყელდა. ამან აიძულა გერიკე დაემზადებინა უფრო ძლიერი და რეგულარული ტანკები შემდეგი ექსპერიმენტებისთვის. ტუმბოს არასასიამოვნო მდებარეობამ მალე აიძულა გუერიკე მოეწყო სპეციალური სამფეხა მთელი მოწყობილობისთვის და ბერკეტი დაემაგრებინა დგუშზე; ამგვარად აშენდა პირველი საჰაერო ტუმბო, რომელსაც ავტორის მიერ ეწოდა Antlia pneumatica. რა თქმა უნდა, მოწყობილობა ჯერ კიდევ ძალიან შორს იყო სრულყოფისაგან და მინიმუმ სამი ადამიანი სჭირდებოდა დგუშებითა და წყალში ჩაძირული ონკანებით მანიპულირებას, რათა უკეთესად გამოეყოთ მიღებული სიცარიელე გარე ჰაერისგან.

სწავლობდა სამართალს, მათემატიკასა და მექანიკას ლაიფციგში, იენასა და ლეიდენში. გარკვეული პერიოდი შვედეთში ინჟინრად მსახურობდა. 1646 წლიდან იყო მაგდებურგის ბურგომატერი. 1650 წელს მან გამოიგონა ვაკუუმური ტუმბო და გამოიყენა თავისი გამოგონება ვაკუუმის თვისებებისა და ჰაერის როლის შესასწავლად წვის პროცესში და ადამიანის სუნთქვაში. 1654 წელს მან ჩაატარა ცნობილი ექსპერიმენტი მაგდებურგის ნახევარსფეროებზე, რომელმაც დაამტკიცა ჰაერის წნევის არსებობა; დაადგინა ჰაერის ელასტიურობა და წონა, წვის შენარჩუნების, ხმის გატარების უნარი.

სამეცნიერო საქმიანობა

ვაკუუმური ექსპერიმენტები

რობერტ ბოილმა, რომელმაც მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება მოახდინა პნევმატურ მანქანაში, ოტო ფონ გერიკე მის ნამდვილ გამომგონებლად მიიჩნია. და მიუხედავად იმისა, რომ გერიკემ, კვლევის დასაწყისში, არასწორად განმარტა თავისი მოწყობილობის მოქმედება (მიზიდულობის და არა ავზში ჩასმული ჰაერის ელასტიურობის მიხედვით), მიუხედავად ამისა, აშკარად კარგად ესმოდა აბსოლუტური სიცარიელის მიღწევის შეუძლებლობა. საჰაერო ტუმბო.

გერიკე უნდა მივიჩნიოთ მხოლოდ ჰაერის გამომწვევი ტუმბოს გამომგონებლად: წნევის ტუმბოები ცნობილი იყო ანტიკურ ხანაში და მათი გამოგონება მიეწერება ქტესიბიუსს, რომელიც ცხოვრობდა ჩვენს წელთაღრიცხვამდე II საუკუნეში. ე. ალექსანდრიაში. გერიკასთვის უკვე ცნობილი იყო საფეთქლის იარაღიც, მაგრამ ჰაერის ელასტიურობის კონცეფციამდე მივიდა მხოლოდ მისი ტუმბოს აგების შემდეგ, მრავალი ექსპერიმენტის საფუძველზე. ცხადია, ეს საკითხი, დღეს ასე ელემენტარული, უნდა ჩაითვალოს ერთ-ერთ ყველაზე რთულად იმ დროისთვის და ბოილ-მარიოტის კანონის დაწესება დაახლოებით 1676 წელს არის იმდროინდელი ადამიანის გონების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი დაპყრობა.

ექსპერიმენტებმა, რომლებიც გერიკემ საჯაროდ აჩვენა თავისი საჰაერო ტუმბოებით, მას დიდი პოპულარობა მოუტანა. სხვადასხვა წარჩინებულები განზრახ ჩავიდნენ მაგდებურგში, რათა თავად დაენახათ ამ სიახლის სამართლიანობა. მაგდებურგის ნახევარსფეროების ცნობილი გამოცდილება აჩვენეს 1654 წელს რეგენსბურგში რაიხსტაგის დროს. გამოცდილებამ დაამტკიცა ჰაერის წნევის არსებობა. მისი სხვა პნევმატური ექსპერიმენტები ჯერ კიდევ მეორდება სკოლის ფიზიკის გაკვეთილებზე და აღწერილია სახელმძღვანელოებში.

გერიკეს ერთ-ერთი ექსპერიმენტი ასეთი იყო: ჰაერით სავსე ბურთი და მეორე, საიდანაც ჰაერი ადრე ამოტუმბავდა, კომუნიკაცია მილის მეშვეობით; შემდეგ პირველი ბურთიდან ჰაერი ისეთი სწრაფი სიჩქარით შევიდა ცარიელ ბურთში, რომ გერიკამ აჩვენა ამ ფენომენის მსგავსება მიწიერ შტორმებთან.

ექსპერიმენტი მჭიდროდ შეკრული ხარის ბუშტით, რომელიც შეშუპებულია და ბოლოს იშლება პნევმატური აპარატის ზარის ქვეშ, ასევე გამოიგონეს ჰაერის ელასტიურობის საჩვენებლად. ერთხელ გაიაზრა ელასტიურობის ეს ფენომენი, გერიკე უფრო შორს წავიდა სწრაფი ნაბიჯებით და მისი დასკვნები ყოველთვის გამოირჩეოდა მკაცრად ლოგიკური თანმიმდევრობით. მალე მან დაიწყო იმის მტკიცება, რომ რადგან ჰაერს აქვს წონა, ატმოსფერო აწარმოებს ზეწოლას თავის თავზე და ჰაერის ქვედა ფენები დედამიწის ზედაპირზე, როგორც ყველაზე შეკუმშული, ყველაზე მკვრივი უნდა იყოს. ელასტიურობის ამ განსხვავების საჩვენებლად მან მოიფიქრა შემდეგი მშვენიერი ექსპერიმენტი: ჰაერით სავსე ბურთი ჩაკეტეს ამწეზე და გადაიტანეს მაღალ კოშკში; იქ, როდესაც ონკანი გაიხსნა, შენიშნეს, რომ ჰაერის ნაწილი ბურთიდან გარედან გამოდიოდა; პირიქით, თუ ბურთი ივსებოდა ჰაერით და იკეტებოდა სიმაღლეზე, შემდეგ კი ქვევით გადაინაცვლებდა, მაშინ ონკანის გახსნისას ჰაერი ბურთში შევარდა. გერიკეს კარგად ესმოდა, რომ ამ ექსპერიმენტის სანდოობის აუცილებელი პირობა იყო ტემპერატურის მუდმივობა და მან იზრუნა, რომ საჰაერო ხომალდი "თანაბრად გაცხელებულიყო როგორც კოშკის ქვედა ნაწილში, ასევე ზედა ნაწილში". ასეთი ექსპერიმენტების საფუძველზე, ის მივიდა დასკვნამდე, რომ "ჰაერის გარკვეული მოცულობის წონა არის რაღაც ძალიან ფარდობითი", რადგან ეს წონა დამოკიდებულია დედამიწის ზედაპირის სიმაღლეზე. ყველა ამ მოსაზრებების შედეგი იყო "მანომეტრის" მოწყობილობა, ანუ "ინსტრუმენტი, რომელიც შექმნილია ჰაერის მოცემული მოცულობის სიმკვრივის ან წონის სხვაობის გასაზომად". ახლა ჩვენ ვუწოდებთ ამ ტერმინს მოწყობილობას, რომელიც გამოიყენება აირების ელასტიურობის (წნევის) გასაზომად ვერცხლისწყლის მილიმეტრებში. რობერტ ბოილმა, რომელმაც ეს დეტალურად აღწერა, მოწყობილობას Guericke-ს მიანიჭა სახელწოდება "სტატიკური ბარომეტრი", ანუ "ბაროსკოპი", რომელიც მას შემორჩა ჩვენს დროში. ეს მოწყობილობა, რომელიც დაფუძნებულია არქიმედეს კანონზე, შედგება დიდი ღრუ ბურთისგან, რომელიც დაბალანსებულია მცირე წონის მქონე წონასწორობის სხივის საშუალებით. გერიკეს ბაროსკოპში ბურთის დიამეტრი დაახლოებით 3 მეტრი იყო. იგი პირველად იყო აღწერილი 1661 წელს გერიკეს წერილში კასპარ შოთისთვის.

წყლის ბარომეტრი

მანამდე, დაახლოებით 1657 წელს, გერიკემ შექმნა თავისი გრანდიოზული წყლის ბარომეტრი. 1654 წელს რეგენსბურგში ყოფნისას მან (ბერის, მაგნუსისგან) შეიტყო ტორიჩელის ექსპერიმენტების შესახებ. შესაძლებელია, რომ ამ მნიშვნელოვანმა ამბავმა აიძულა მას დაეკისრა იგივე კითხვა, ან შესაძლოა დამოუკიდებლად მივიდა წყლის ბარომეტრის გამოგონებამდე, რომლის მოწყობილობა მჭიდროდ იყო დაკავშირებული მის წინა პნევმატურ ექსპერიმენტებთან. როგორც არ უნდა იყოს, ეს მოწყობილობა უკვე არსებობდა 1657 წელს, რადგან არსებობს მინიშნებები, რომ სწორედ ამ დროიდან მისი წაკითხვა დამოკიდებული იყო ამინდის მდგომარეობაზე. იგი შედგებოდა გრძელი (20 მგ. წყრთა) სპილენძის მილისგან, რომელიც დამაგრებული იყო გერიკეს სამსართულიანი სახლის გარე კედელზე. მილის ქვედა ბოლო ჩაეფლო ჭურჭელში წყლით, ხოლო ზედა ბოლო, მინის მილით, აღჭურვილი იყო ონკანით და შეიძლება დაერთოს საჰაერო ტუმბოს. ჰაერის ამოტუმბვისას წყალი მილში 19 წყრთა სიმაღლემდე ავიდა; შემდეგ ონკანი დაიხურა და ბარომეტრი გათიშული იყო ტუმბოდან. მალევე, ამ მოწყობილობის დახმარებით, გერიკემ აღმოაჩინა, რომ ატმოსფერული წნევა მუდმივად იცვლება, რის გამოც თავის ბარომეტრს უწოდა სიტყვები Semper vivum. შემდეგ, როდესაც შეამჩნია კავშირი მილში წყლის სიმაღლესა და ამინდის მდგომარეობას შორის, მან დაარქვა მას Wettermannchen. უფრო მეტი ეფექტისთვის, წყლის ზედაპირზე შუშის მილში იყო მოცურავე, რომელიც გაშლილი ხელით ადამიანის ფიგურას ჰგავდა, რომელიც მიუთითებდა მაგიდაზე წარწერებით სხვადასხვა ამინდის პირობების შესაბამისი; დანარჩენ მოწყობილობას განზრახ ნიღბავდა ხის გარსით. თავის წიგნში გერიკემ თავის ბარომეტრს დაარქვა სახელი ანემოსკოპიუმი. 1660 წელს მან მაგდებურგის ყველა მკვიდრი უკიდურეს აღშფოთებაში მოიყვანა, მის დაწყებამდე 2 საათით ადრე იწინასწარმეტყველა ძლიერი ქარიშხალი.

ჰაერის როლის შესწავლა წვის და ხმის გადაცემაში

გამოკვლევის საგნად ჰაერი აირჩია, გერიკე ცდილობდა გამოცდილებით დაემტკიცებინა მისი მონაწილეობის აუცილებლობა ისეთ მოვლენებში, როგორიცაა ხმის გადაცემა მანძილზე და წვა. მან გამოიგონა ცნობილი ექსპერიმენტი ზარით ჰაერის ტუმბოს კაპოტის ქვეშ და წვის საკითხში საგრძნობლად უსწრებდა თავის თანამედროვე ფილოსოფოსებს, რომლებსაც ყველაზე ბუნდოვანი წარმოდგენები ჰქონდათ ამ ფენომენის შესახებ. მაგალითად, რენე დეკარტი 1644 წელს ცდილობდა დაემტკიცებინა მსჯელობით, რომ ნათურა შეიძლება იწვა ჰერმეტულად დახურულ სივრცეში რამდენ ხანს მოისურვებდა.

დარწმუნებულმა, რომ სანთელი არ შეიძლება დაიწვას ავზში, საიდანაც ჰაერი გამოდის, გერიკემ სპეციალურად ამ მიზნით შექმნილი მოწყობილობის გამოყენებით დაამტკიცა, რომ ალი შთანთქავს ჰაერს, ანუ ჰაერის რაღაც ნაწილს (მისი აზრით, დაახლოებით 1 /10) ნადგურდება წვის შედეგად. შეგახსენებთ, რომ ამ ეპოქაში ჯერ კიდევ არ არსებობდა ქიმიური ინფორმაცია და არავის ჰქონდა წარმოდგენა ჰაერის შემადგენლობის შესახებ; ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ გერიკემ ვერ ახსნა ის ფაქტი, რომ ჰაერის ნაწილი წვის დროს შეიწოვება და მხოლოდ თქვა, რომ ალი აფუჭებს ჰაერს, რადგან მისი სანთელი შედარებით სწრაფად ჩაქრა დახურულ სივრცეში. ყოველ შემთხვევაში, ის ბევრად უფრო ახლოს იყო ჭეშმარიტებასთან, ვიდრე მე-17 საუკუნის ის ქიმიკოსები, რომლებმაც შექმნეს ფლოგისტონის ჰიპოთეზა.

ჰაერზე სითბოს გავლენის შესწავლა

გერიკემ ასევე შეისწავლა სითბოს გავლენა ჰაერზე და მიუხედავად იმისა, რომ მან არ გააკეთა რაიმე მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება მისი ჰაერის თერმომეტრის მოწყობილობაში მაშინდელ ცნობილ ინსტრუმენტებთან შედარებით (რომლებსაც თავის დროზე იტალიაში კალორიის მენსორს ეძახდნენ), მიუხედავად ამისა, ჩვენ შეგვიძლია უსაფრთხოდ. ამბობენ, რომ პირველად მეტეოროლოგი იყო. თერმომეტრის გამოგონების საკამათო და არსებითად უმნიშვნელო საკითხზე შეხების გარეშე, რომელსაც ყველაზე ხშირად მიაწერენ გალილეოს, არამედ დრებელს და ექიმ სანქტორიუსს, ჩვენ მხოლოდ აღვნიშნავთ, რომ მისი თავდაპირველი ფორმა უკიდურესად არასრულყოფილი იყო: პირველ რიგში, იმის გამო, რომ მოწყობილობაზე გავლენას ახდენდა არა მხოლოდ ტემპერატურა, არამედ ატმოსფერული წნევა და მეორეც, თერმული ეფექტების შედარებისთვის კონკრეტული ერთეულის (ხარისხის) არარსებობის გამო.

იმდროინდელი თერმომეტრი (ჰაერი) შედგებოდა ავზისაგან, რომლის მილით იყო ჩაძირული ღია ბოლოთი წყლით სავსე ჭურჭელში; მილში აწეული წყლის დონე აშკარად იცვლებოდა ავზში ჰაერის ტემპერატურისა და გარე ატმოსფერული წნევის მიხედვით. უცნაურია, რომ გერიკემ, რომელსაც ეს უკანასკნელი გავლენა კარგად უნდა სცოდნოდა, ამას ყურადღება არ მიაქცია, ყოველ შემთხვევაში ეს გავლენა მის თერმომეტრში არ იყო აღმოფხვრილი. თავად მოწყობილობა, რომელიც შექმნილია ექსკლუზიურად გარე ჰაერის ტემპერატურის ცვლილებებზე დასაკვირვებლად და, შესაბამისად, ბარომეტრის მსგავსად, რომელიც განთავსებულია სახლის გარე კედელზე, შედგებოდა სიფონის (ლითონის) მილისგან, რომელიც სავსეა დაახლოებით ნახევარზე ალკოჰოლით; მილის ერთი ბოლო უკავშირდებოდა ჰაერის შემცველ დიდ ბურთს, მეორე კი ღია იყო და მოიცავდა ფლოტს, საიდანაც ძაფი გადიოდა ბლოკში; ძაფის ბოლოს ჰაერში თავისუფლად ქანაობდა ხის ფიგურა, რომელიც ხელით 7 განყოფილების სასწორზე მიუთითებდა. მოწყობილობის ყველა დეტალი, გარდა ბურთისა, რომელზედაც იყო წარწერა Perpetuum mobile, ფიგურები და სასწორები, ასევე დაფარული იყო დაფებით. სკალის უკიდურესი წერტილები აღინიშნა სიტყვებით: magnus frigus და magnus calor. შუა ხაზს განსაკუთრებული მნიშვნელობა ჰქონდა, ასე ვთქვათ, კლიმატური: ის უნდა შეესაბამებოდეს ჰაერის ტემპერატურას, რომლის დროსაც შემოდგომის პირველი ღამის ყინვები ჩნდება მაგდებურგში.

აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ მიუხედავად იმისა, რომ თერმომეტრის შკალაზე 0 °-ის აღნიშვნის პირველი მცდელობები ეკუთვნოდა ფლორენციულ აკადემიას (Del Cimento), რომელიც ცნობილია ექსპერიმენტული ფიზიკის ისტორიაში, გერიკემ ასევე გააცნობიერა, რამდენად მნიშვნელოვანი და აუცილებელი იყო მინიმუმ ერთი. მუდმივი წერტილი თერმომეტრიულ შკალაზე და, როგორც ვხედავთ, ის ცდილობდა ახალი ნაბიჯის გადადგმას ამ მიმართულებით, აირჩია თერმომეტრის დასარეგულირებლად პირველი შემოდგომის ყინვების შესაბამისი თვითნებური ხაზი.

ელექტროენერგიის შესწავლა

ახლა გადავიდეთ ფიზიკის სხვა სფეროზე, რომელშიც გერიკეს სახელიც დამსახურებულად სარგებლობს. ჩვენ ვსაუბრობთ ელექტროენერგიაზე, რომელსაც იმ დროს, ასე ვთქვათ, სიცოცხლეს უწოდებდნენ გილბერტის ექსპერიმენტული კვლევებით, რამდენიმე ფრაგმენტული ფაქტის სახით წარმოადგენდა მხოლოდ იმ გრანდიოზული ძალის უმნიშვნელო და უინტერესო ჩანასახს, რომელიც განზრახული იყო ყურადღების მიპყრობისთვის. მთელი ცივილიზებული სამყაროს და მთელ მსოფლიოში.

ოტო ფონ გერიკეს ზოგჯერ უწოდებენ მხოლოდ ფიზიკური ინსტრუმენტების მახვილგონიერ გამომგონებელს, რომელიც ცდილობს ცნობილი გახდეს მის თანამედროვეებში თავისი გრანდიოზული ექსპერიმენტებით და ცოტათი ზრუნავს მეცნიერების პროგრესზე. მაგრამ ფერდინანდ როზენბერგერი (1845-1899) თავის "ფიზიკის ისტორიაში" საკმაოდ სამართლიანად აღნიშნავს, რომ ასეთი საყვედური ყოველგვარი საფუძველს მოკლებულია, რადგან გერიკეს საერთოდ არ ჰქონდა საზოგადოების გაკვირვების ექსკლუზიური მიზანი. ის ყოველთვის წმინდა მეცნიერული ინტერესებით ხელმძღვანელობდა და მისი ექსპერიმენტებიდან გამოიტანდა არა ფანტასტიკურ იდეებს, არამედ რეალურ სამეცნიერო დასკვნებს. ამის საუკეთესო დასტურია მისი ექსპერიმენტული კვლევები სტატიკური ელექტროენერგიის ფენომენების შესახებ, რაც იმ დროს - ვიმეორებთ - ძალიან ცოტას აინტერესებდა.

გილბერტის ექსპერიმენტების გამეორებისა და გამოცდის მსურველმა გერიკემ გამოიგონა მოწყობილობა ელექტრული მდგომარეობის მისაღებად, რომელსაც თუ არ შეიძლება ეწოდოს ელექტრო მანქანა ამ სიტყვის ნამდვილი მნიშვნელობით, რადგან მას არ ჰქონდა კონდენსატორი ხახუნის შედეგად წარმოქმნილი ელექტროენერგიის შესაგროვებლად. როგორც პროტოტიპი ყველა გვიან დადგმული ელექტრული აღმოჩენისთვის. უპირველეს ყოვლისა, ეს უნდა მოიცავდეს ელექტრული მოგერიების აღმოჩენას, რომელიც უცნობი იყო ჰილბერტისთვის.

ელექტრული მდგომარეობის გასავითარებლად, გერიკემ მოამზადა გოგირდის საკმაოდ დიდი ბურთი, რომელიც ღერძით ხრახნიანი ღერძის საშუალებით იყო დაყენებული ბრუნვით და უბრალოდ მშრალი ხელით ასველებდა. ამ ბურთის ელექტრიფიცირების შემდეგ, გერიკემ შენიშნა, რომ ბურთით მიზიდული სხეულები შეხების შემდეგ მოგერიდებათ; შემდეგ მან ასევე შენიშნა, რომ ჰაერში თავისუფლად მცურავი ბუმბული, რომელიც იზიდავს და შემდეგ იგერიებს ბურთიდან, იზიდავს სხვა სხეულებს. გერიკემ ასევე დაამტკიცა, რომ ელექტრული მდგომარეობა გადადის ძაფის (თეთრეულის) გასწვრივ; მაგრამ ამავე დროს, იზოლატორების შესახებ ჯერ არაფერი იცოდა, მან ძაფის სიგრძე მხოლოდ ერთი წყრთა აიღო და მხოლოდ ვერტიკალური განლაგების მიცემა შეეძლო. ის იყო პირველი, ვინც დააკვირდა სიბნელეში ელექტრო ნათებას თავის გოგირდის ბურთზე, მაგრამ ნაპერწკალი არ მიიღო; მან ასევე გაიგონა სუსტი ხრაშუნა „გოგირდის ბურთში“, როცა ის ყურთან მიიტანა, მაგრამ არ იცოდა რას მიეწერა.

მაგნეტიზმის შესწავლა

მაგნეტიზმის სფეროში გერიკემ რამდენიმე ახალი დაკვირვებაც გააკეთა. მან აღმოაჩინა, რომ ფანჯრის გისოსებში ვერტიკალური რკინის გისოსები თავისთავად მაგნიტიზებული იყო, რაც წარმოადგენს ჩრდილოეთის პოლუსებს ზემოთ და სამხრეთის პოლუსებს ქვემოთ, და აჩვენა, რომ შესაძლებელია რკინის ზოლის ოდნავ მაგნიტიზაცია მერიდიანის მიმართულებით მოთავსებით და მასზე დარტყმით. ჩაქუჩი.

დახვეწა ასტრონომიის სფეროში

ასევე სწავლობდა ასტრონომიას. ის იყო ჰელიოცენტრული სისტემის მომხრე. მან შექმნა საკუთარი კოსმოლოგიური სისტემა, რომელიც განსხვავდებოდა კოპერნიკული სისტემისგან უსასრულო სივრცის არსებობის ვარაუდით, რომელშიც განაწილებულია ფიქსირებული ვარსკვლავები. მას სჯეროდა, რომ გარე სივრცე ცარიელია, მაგრამ ციურ სხეულებს შორის არის შორი მანძილის ძალები, რომლებიც არეგულირებენ მათ მოძრაობას.

ფილატელიაში

გერმანიის ბეჭედი 1936 წ

გდრ ბეჭედი 1977 წ

გდრ ბეჭედი 1969 წ

გერმანიის ბეჭედი 2002 წ

გერმანელი ფიზიკოსი, ინჟინერი და ფილოსოფოსი ოტო ფონ გერიკე დაიბადა 1602 წლის 20 ნოემბერს მაგდებურგში. საქალაქო კოლეჯის დამთავრების შემდეგ სწავლა განაგრძო ლაიფციგის, ჰელმშტადტის, იენას და ლეიდენის უნივერსიტეტებში.

გარკვეული პერიოდი შვედეთში ინჟინრად მსახურობდა. განსაკუთრებით დაინტერესებული იყო ფიზიკით, გამოყენებითი მათემატიკით, მექანიკითა და ფორტიფიკაციით. გერიკეს ახალგაზრდობა სასტიკი ოცდაათწლიანი ომის დასაწყისში მოვიდა. როგორც აღმოსავლეთ გერმანიის სტრატეგიულად მნიშვნელოვანი ცენტრი, მაგდებურგი რამდენჯერმე შეიცვალა და 1631 წელს თითქმის მთლიანად განადგურდა. გერიკას, როგორც საკრებულოს წევრს, ამ წლების განმავლობაში არა მხოლოდ გამორჩეული საინჟინრო, არამედ გამორჩეული დიპლომატიური ოსტატობაც უნდა გამოეჩინა. 1646 წელს მაგდებურგის დაცვასა და აღდგენის საქმეში დამსახურებისთვის იგი აირჩიეს ქალაქის ბურგომატერად და 30 წლის განმავლობაში ეკავა ეს პოსტი.

შორს იყო სავარძლის მეცნიერი, გერიკე მთელი ცხოვრების განმავლობაში დაინტერესებული იყო საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებით. არისტოტელეს პოსტულატის შესამოწმებლად - ბუნება არ მოითმენს სიცარიელეს - მან გამოიგონა საჰაერო ტუმბო, რომლის დახმარებით 1654 წელს მან ჩაატარა თავისი ცნობილი ექსპერიმენტი მაგდებურგის ნახევარსფეროებზე. ექსპერიმენტის ჩასატარებლად გაკეთდა ორი სპილენძის ნახევარსფერო 14 ინჩის (35,6 სმ) დიამეტრით, რომელთაგან ერთ-ერთი აღჭურვილი იყო ჰაერის ამოტუმბვის მილით. ეს ნახევარსფეროები შეაერთეს და მათ შორის გამდნარი ცვილით დასველებული ტყავის ბეჭედი მოათავსეს. შემდეგ ტუმბოს დახმარებით ნახევარსფეროებს შორის წარმოქმნილი ღრუდან ჰაერი ამოტუმბავდა. თითოეულ ნახევარსფეროზე იყო რკინის რგოლები, რომლებზეც ცხენების ორი გუნდი იყო შეკრული. 1654 წელს, რეგენსბურგში, ფონ გერიკემ აჩვენა ექსპერიმენტი რაიხსტაგს იმპერატორ ფერდინანდ III-ის თანდასწრებით. ჰაერის სფეროდან ამოტუმბვის შემდეგ 16 ცხენმა, 8 ცალ მხარეს, ნახევარსფეროები ვერ გატეხა, თუმცა, როცა ჰაერი ნახევარსფეროებში შეუშვა, ძალისხმევის გარეშე დაიშალა. არ არის ცნობილი, ცხენები ორივე მხრიდან გამოიყენებოდა უფრო დიდი გასართობად თუ თავად ფიზიკოსის უცოდინრობის გამო, რადგან შესაძლებელი იყო ცხენების ნახევრის შეცვლა ფიქსირებული სამაგრით, ნახევარსფეროებზე ზემოქმედების ძალის დაკარგვის გარეშე. 1656 წელს გერიკემ გაიმეორა ექსპერიმენტი მაგდებურგში, ხოლო 1663 წელს ბერლინში 24 ცხენით. შემდგომი გამოთვლების მიხედვით, ძალისხმევის დასაძლევად თითოეულ მხარეს 13 ძლიერი საწევი ცხენი უნდა დაეჭიმა.

გასპარ შოთის ნახატი "მაგდებურგის ნახევარსფეროები".

მაგდებურგის ნახევარსფეროებთან ჩატარებულმა ექსპერიმენტმა დაამტკიცა ატმოსფერული წნევის არსებობა და დღემდე ისწავლება ფიზიკის ზოგად კურსებზე მთელს მსოფლიოში. ორიგინალური ნახევარსფეროები და ტუმბო ინახება მიუნხენის Deutsches Museum-ში. ამ თემის შემუშავებისას, 1660 წელს გერიკემ ააგო პირველი წყლის ბარომეტრი და გამოიყენა იგი მეტეოროლოგიური დაკვირვებისთვის, გამოიგონა ჰიგირომეტრი, დააპროექტა ჰაერის თერმომეტრი და მანომეტრი.

თუმცა, გერიკეს ინტერესების სფერო არ შემოიფარგლებოდა ფიზიკის ამ დარგით. 1660 წელს მან შექმნა ერთ-ერთი პირველი ელექტროსტატიკური მანქანა - საშუალო ზომის ბურთის ზომის გოგირდის ბურთი, რომელიც დამონტაჟებულია რკინის ღერძზე. ბურთის მოტრიალებით და ხელისგულებით მოფერებით, გერიკემ ელექტროენერგია მიიღო. ამ მოწყობილობის დახმარებით მან შეისწავლა ელექტრული ფენომენები: აღმოაჩინა ელექტროსტატიკური მოგერიება, ელექტრული ბზინვარება (გოგირდის ელექტრიფიცირებული ბურთი სიბნელეში ანათებდა).

მრავალრიცხოვანმა ფიზიკურმა ექსპერიმენტმა მის სიცოცხლეში მოუტანა მეცნიერს აღიარება და გერმანელი გალილეოს პატივსაცემი მეტსახელი. ასტრონომიით დაკავებული, მან გამოთქვა მოსაზრება, რომ კომეტებს შეუძლიათ დაბრუნება. გერიკემ ასევე დაადგინა ჰაერის ელასტიურობა და წონა, წვის და სუნთქვის შენარჩუნებისა და ხმის გატარების უნარი. დაამტკიცა ჰაერში წყლის ორთქლის არსებობა. 1666 წელს ის იყო პირველი მეცნიერთა შორის, რომელსაც მიენიჭა დიდგვაროვნების წოდება და ცნობილი გახდა, როგორც ოტო ფონ გერიკე. მეცნიერი გარდაიცვალა ჰამბურგში 1686 წლის 11 მაისს.

მაგდებურგის ნახევარსფეროების გამოცდილებამ იმდენად დიდი შთაბეჭდილება მოახდინა თანამედროვეებზე, რომ ბრუნსვიკ-ვოლფენბიუტელის ჰერცოგებმა გამოიყენეს მისი გამოსახულება 1702 წლის სამახსოვრო თალერებზე, როგორც ალეგორია. 1685 წლიდან ერთობლივად მართავდნენ, ორი ძმა ჰერცოგი იჩხუბეს. ანტონ ულრიხს რუდოლფ ავგუსტისთვის ეჭვიანობდა მისი ცოლი ელიზაბეტ ჯულიანა ჰოლშტეინ-ნორბურგიდან, რამაც მათი შესვენება გამოიწვია. 1702 წლის მარტში ანტონ ულრიხი მოხსნეს და საქს-გოთაში გაიქცა. ამ დღეს გამოუშვეს ეგრეთ წოდებული "Luftpumpenthaler" - თალერი საჰაერო ტუმბოთი. მის ავერსზე გამოსახულია ორი ცხენი, რომლებიც ამაოდ ჭრიან მაგდებურგის ნახევარსფეროებს. ჩაკეტილი ნახევარსფეროები ორი ბრუნსვიკის მმართველის განუყოფელი კავშირის სიმბოლოა. უკანა მხარეს, ყოველგვარი ძალისხმევის გარეშე, ორი ნახევარსფერო იშლება, რადგან მათზე ქალის ხელმა სარქველი გახსნა და ჰაერი შევიდა. გრავირმა სასახლის ჩხუბის ილუსტრაცია ფიზიკური ინსტრუმენტების დახმარებით მოახდინა. 1704 წელს რუდოლფ ავგუსტის გარდაცვალების შემდეგ ანტონ ულრიხი დაბრუნდა მმართველობაში.

ბრაუნშვაიგ-ვოლფენბიტელი. რუდოლფ ავგუსტ და ანტონ ულრიხი, 1685-1704 წწ. Luftpumpenthaler, 1702, Goslar. ძმური ერთიანობის პატივსაცემად. 29.36 ავერსი: ორი ცხენი ტყუილად ჭრიან მაგდებურგის ნახევარსფეროებს შემოკლებით RAV, მათ უკან უბიძგებენ უბიწოების სიმბოლოს ერთრქა და არწივს ელვისებური თათებით, წარწერა QVOD VI NON POTVIT (რომელიც მათ ვერ აიძულებდნენ). რევერსი: კვარცხლბეკზე ორი ღია ნახევარსფერო და ქალის ხელი სარქველს ხსნის, ლენტის ზემოთ ტექსტით DISIECTVM EST ARTE MINISTRA (ხელოვნურად მიმოფანტული).

ბრაუნშვაიგ-ვოლფენბიტელი. რუდოლფ ავგუსტ და ანტონ ულრიხი, 1685-1704 წწ. Luftpumpenthaler, 1702, Goslar. ძმური ერთიანობის პატივსაცემად. ავერსი: ორი ცხენი უშედეგოდ არღვევს მაგდებურგის ნახევარსფეროებს აბრევიატურა RAV, მათ უკან არის ერთრქა და ელვა, რომლებიც ღრუბლებიდან ცემეს, წარწერა NON VI (არა ძალადობით). რევერსი: კვარცხლბეკზე ორი ღია ნახევარსფერო და ქალის ხელი სარქველს ხსნის, ლენტის ზემოთ ტექსტით SED ARTE (მაგრამ ხელოვნება).

ოტო ფონ გერიკეს დაბადებიდან 375 წლის იუბილესთან დაკავშირებით გდრ-ში 10 მარკის სამახსოვრო მონეტა მოიჭრა.

გდრ. 10 მარკა, 1977 წელი. ოტო ფონ გერიკეს დაბადებიდან 375 წელი. აგ 500; 31 მმ; 17. ტირაჟი: 49434 ცალი.

გდრ. 10 მარკა, 1977 წელი. ოტო ფონ გერიკეს დაბადებიდან 375 წელი. წარწერით „ტესტი“. აგ 500; 31 მმ; 17. ტირაჟი: 6000 ცალი.

მესამე რაიხში ოტო ფონ გერიკეს გარდაცვალების 250 წლისთავზე მოიჭრეს სამახსოვრო მედალი და გამოუშვეს საფოსტო მარკა.

ბრინჯაოს მედალი, 1936. ოტო ფონ გერიკეს გარდაცვალებიდან 250 წლისთავი. 97 მმ. გრავიორი: რუდოლფ ბოსელტი (1874-1938). შუბლი: გერიკეს ბიუსტი; რევერსი: მაგდებურგის გერბი და წარწერა "Ehrengabe der Stadt Magdeburg" (ქალაქ მაგდებურგის საპატიო საჩუქარი).

Მესამე რეიხი. საფოსტო მარკა, 1936 წელი. ოტო ფონ გერიკეს გარდაცვალებიდან 250 წელი.

ოტო ფონ გერიკისა და მისი გამოგონებისადმი მიძღვნილი საფოსტო მარკები ასევე გამოიცა გდრ-სა და გრდხ-ში.

გდრ. საფოსტო მარკა, 1969 წელი. გამოცდილება მაგდებურგის ნახევარსფეროებთან.

გდრ. საფოსტო მარკა, 1977 წელი. ოტო ფონ გერიკეს დაბადების 375 წელი.

გერმანია. საფოსტო მარკა, 2002 წელი. ოტო ფონ გერიკეს დაბადებიდან 400 წლისთავი.

ოტო ფონ გერიკე(გერმანული Otto von Guericke; 1602, მაგდებურგი - 1686, ჰამბურგი) - გერმანელი ფიზიკოსი, ინჟინერი და ფილოსოფოსი.

1663 წელს მან გამოიგონა ერთ-ერთი პირველი ელექტროსტატიკური გენერატორი, რომელიც აწარმოებდა ელექტროენერგიას ხახუნის გზით - ხელით გახეხილი გოგირდის ბურთი. 1672 წელს მან აღმოაჩინა, რომ დამუხტული ბურთი სიბნელეში ხრაშუნა და ანათებს (ის იყო პირველი, ვინც დააკვირდა ელექტროლუმინესცენციას). გარდა ამისა, მან აღმოაჩინა ცალმხრივად დამუხტული ობიექტების ელექტრული მოგერიების თვისება.

ბიოგრაფია

ოტო ფონ გერიკე დაიბადა მაგდებურგის მდიდარი მოქალაქეების ოჯახში. 1617 წელს ჩაირიცხა ლაიფციგის უნივერსიტეტის ლიბერალური ხელოვნების ფაკულტეტზე, მაგრამ 1619 წელს, ოცდაათწლიანი ომის დაწყების გამო, იძულებული გახდა გადასულიყო ჰელმსტეტის უნივერსიტეტში, სადაც სწავლობდა რამდენიმე კვირის განმავლობაში. შემდეგ 1621-1623 წლებში სწავლობდა იურისპრუდენციას იენის უნივერსიტეტში, ხოლო 1623-1624 წლებში სწავლობდა ზუსტ მეცნიერებებსა და საფორტიფიკაციო ხელოვნებას ლეიდენის უნივერსიტეტში. სწავლა დაასრულა ინგლისსა და საფრანგეთში ცხრათვიანი სასწავლო მოგზაურობით. 1625 წლის ნოემბერში იგი დაბრუნდა მაგდებურგში, ხოლო მომდევნო წელს დაქორწინდა მარგარიტა ალემანზე და აირჩიეს ქალაქის მაგისტრატის კოლეგიურ საბჭოში, რომლის წევრიც დარჩა სიბერემდე. როგორც თანამდებობის პირი, მას ევალებოდა მშენებლობა, ხოლო 1629 და 1630-1631 წლებში - ასევე ქალაქის დაცვა.

მიუხედავად იმისა, რომ თავად გერიკე არ იზიარებდა მაგდებურგის მკვიდრთა სიმპათიას შვედეთის პროტესტანტ მეფე გუსტავ II ადოლფთან, როდესაც მაისში კათოლიკური ლიგის ჯარებმა იოჰან ცერკლას ტილის მეთაურობით ქალაქი შეიჭრნენ და გაანადგურეს, მან დაკარგა ქონება და თითქმის მოკვდა. , დაიჭირეს ფერმერსლებენთან ახლოს. იქიდან, ანჰალტ-კოტენის პრინც ლუდვიგს შუამავლობით, იგი გამოისყიდეს სამას ტალერად. ოჯახთან ერთად ერფურტში გადასვლის შემდეგ, გერიკე გახდა საფორტიფიკაციო ინჟინერი გუსტავ II ადოლფის სამსახურში (ის თანამდებობაზე იყო 1636 წლამდე).

1632 წლის თებერვალში გუერიკის მთელი ოჯახი დაბრუნდა მაგდებურგში. მომდევნო ათი წლის განმავლობაში ფონ გერიკე ახორციელებდა 1631 წელს ხანძრის შედეგად განადგურებული ქალაქის აღდგენას. მან ასევე ააშენა საკუთარი სახლი. შვედეთის, ხოლო 1636 წლიდან - საქსონის ხელისუფლების ქვეშ, მან მონაწილეობა მიიღო მაგდებურგის საზოგადოებრივ საქმეებში. 1641 წელს გახდა ქალაქის ხაზინადარი, ხოლო 1646 წელს - ბურგომატერი. ამ თანამდებობას ოცდაათი წელი იკავებდა. 1642 წლის სექტემბერში გერიკემ დაიწყო საკმაოდ საშიში და მოლიპულ დიპლომატიური საქმიანობა (გაგრძელდა 1663 წლამდე), მივიდა საქსონიის ამომრჩევლის სასამართლოში დრეზდენში, რათა მიეღწია მაგდებურგში მკაცრი საქსონური სამხედრო რეჟიმის შემსუბუქების მიზნით. მან მონაწილეობა მიიღო, კერძოდ, ვესტფალიის ზავის დადებაში, ნიურნბერგში მშვიდობის აღსრულების დეკონგრესის მუშაობაში (1649-1650) და დერეგენსბურგის რაიხსტაგის (1653-1654) დაშლაში. ამ დაშლისას გერიკეს სამეცნიერო და დიპლომატიური ინტერესები დაემთხვა. მიწვევის შემდეგ მან აჩვენა თავისი რამდენიმე ექსპერიმენტი საღვთო რომის იმპერიის უმაღლეს წარჩინებულ პირებს, რომელთაგან ერთ-ერთმა, არქიეპისკოპოსმა დე იოჰან ფილიპ ფონ შონბორნმა, იყიდა გერიკეს ერთ-ერთი აპარატი და გაგზავნა ვიურცბურგის იეზუიტთა კოლეგიაში. ამ დაწესებულების ფილოსოფიისა და მათემატიკის პროფესორი, კასპარ შოტი, დაინტერესდა სიახლით და 1656 წლიდან დაიწყო რეგულარულად მიმოწერა ოტო ფონ გერიკესთან. შედეგად, მან პირველად გამოაქვეყნა თავისი სამეცნიერო ნაშრომი შოთის Mechanica Hydraulico-pneumatica-ს დანართში, რომელიც გამოქვეყნდა 1657 წელს. 1664 წელს შოთმა ვიურცბურგში გამოსცა წიგნი Techica curiosa, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას გერიკეს ექსპერიმენტების შესახებ. ერთი წლით ადრე, გერიკემ თავად მოამზადა გამოსაცემად ხელნაწერი მისი ფუნდამენტური ნაშრომის Experimenta Nova (ut vocantur) Magdeburgica de Vacuo Spatio, მაგრამ ის გამოიცა 1672 წელს ამსტერდამში.

სამეცნიერო საქმიანობა

ვაკუუმური ექსპერიმენტები

სამეცნიერო საქმიანობა

ვაკუუმური ექსპერიმენტები

წყლის ბარომეტრი

ჰაერის როლის შესწავლა წვის და ხმის გადაცემაში

ჰაერზე სითბოს გავლენის შესწავლა

ელექტროენერგიის შესწავლა

მაგნეტიზმის შესწავლა

დახვეწა ასტრონომიის სფეროში

ფილატელიაში

ბიოგრაფია

რით არის ცნობილი მეფე საული? მეფე საული. დავითის გამარჯვება გოლიათთან

სვიდრიგაილოვის ომები: შეთქმულება

ვან ჰოფის თეორია. ბიოგრაფია. ქიმიური დინამიკა და კინეტიკა

რუსული სახელმწიფოს პრობლემური დრო

რა ქნა ბატონმა ლებედევმა. ლებედევი პიოტრ ნიკოლაევიჩი პეტრ ნიკოლაევიჩ ლებედევი

სამეცნიერო საქმიანობა

ვაკუუმური ექსპერიმენტები

სამეცნიერო საქმიანობა

ვაკუუმური ექსპერიმენტები

წყლის ბარომეტრი

ჰაერის როლის შესწავლა წვის და ხმის გადაცემაში

ჰაერზე სითბოს გავლენის შესწავლა

ელექტროენერგიის შესწავლა

მაგნეტიზმის შესწავლა

დახვეწა ასტრონომიის სფეროში

ფილატელიაში

ბიოგრაფია

მსგავსი სტატიები