《大气浮力发觉的故事(共4页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大气浮力发觉的故事(共4页).doc(4页典藏版)》请在新文库网上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上大气浮力发觉的故事有句词语这样说:“重如泰山,轻如鸿毛”。泰山之重是显而易见的,有比鸿毛还轻的东西吗?有!那就是空气。现今晓得,水的密度是1,做鹅绒衣的鹅绒的密度大概是023,而空气的密度却只有00128左右。空气实在太轻了,在许多场合下它的存在都被人们忽视不计了。最早注意到空气有重量的是德国的化学学家伽利略。他将一个空瓶(其实上面有正常气压的空气)密封上去,放到天平上与一堆砂子平衡。之后,他设法用打气筒向哪个杯子打进更多的空气,并再度密封。当伽利略把这只杯子再放回到天平上时,这时的杯子比那堆砂要重一点,只有再往砂堆里加添一两颗小砂子发现大气压强的人是谁,天平才能平衡。伽利略推测,瓶
2、子重量降低是因为上面的空气增多了的缘故,因而,空气是有重量的。即使伽利略科学地测定空气是有重量的,但他却未能解释“大自然厌恶真空”这个老问题。罗马时代以来,人们就注意到一个现象:拿来输送水的水管,当它们跨越高度在10米以上的土坡时,水就输不起来了。在超过10米深的井里,抽水泵便不起作用了。人们早就晓得只要把水管里的空气抽掉,导致一个真空,这么水都会顺着水管往上流。她们难以解释水为何会往上流,而不是一般那样“水往低处流”,就借用古埃及学者亚里士多德的格言“大自然厌恶真空”来解释。粗一想也对,大自然是不让真空存在的,一旦真空出现就让水来弥补,于是水就被抽上来了。真空出现到那里,水就跟到那里。而且
3、,为何水到了10米高的地方就再也上不去了呢?虽然11米、12米处也存在真空。对此,伽利略只能解释说是大自然的那个“厌恶”是有限度的,到了10米以上的真空,它就不讨厌了发现大气压强的人是谁,因此水就再也抽不起来了。“智者千虑必有一失”,伽利略对抽水问题的解释过分牵强附会,使他没有触碰到问题的实质。伽利略的中学生托里拆利把老师的思想推动了一大步。他觉得,既然空气有重量都会形成压力,如同水有重量会形成压力和压强一样。正是空气的压力把水从管子里往上压,压到10米的高度时,火柱的重量刚好等于空气的压力,水再也压不起来了。为了否认这一点,托里拆利设计了一个实验并让自己的助手维维安尼帮助去做。要用10米高的水管做实验是很不便捷
4、的,由于它有三四层楼这么高,如何观测呢?托里拆利聪明地借助比水重136倍的水银来做试验。他叫人制做了一根1米长的玻璃管,一端封闭,一端开口。维维安尼将水银灌满管子,之后用拇指挡住开口的一端,将管子颠倒过来使开口的一端朝下,再放进一个盛满水银的陶瓷槽里。当他握住按住管子的手臂时,管里的水银很快下滑,当水银降到距槽里的水银面76分米高度时,就不再增加了。换算一下就可以得到,76分米高的水银柱形成的浮力,恰好等于10米火柱形成的浮力。这个实验形象地显示出,水银槽里水银表面所遭到的大气浮力,正好等于76分米高的水银柱所形成的浮力。托里拆利设计的这个实验装置,成了世界上第一个检测大气浮力的气压计。后来,
5、气象报告中的气压单位也曾承袭多少分米(或毫米)水银柱高来表示。大气有压力这是肯定的,这压力到底有多大?这方面最为生动的事例发生在西班牙。1645年的三天,波兰东北部的雷根斯城震惊了:太上皇大驾光临,百姓倾城出动,为的是观看一个名叫盖利克的人演出。广场上躺卧着16匹雄伟的骏马,分成左右两队,每队各8匹马。它们彼此背向排列,用铁链和缆绳牵引着一个半径为25分米的青铜真空球。这只球是盖利克事先在当地铁匠铺定做的,它由两个半球合拢而成,两个半球的边沿做得非常平整,因而能紧密地合在一起而不会放气。演出一开始,盖利克先用抽气机将铜球内的空气抽光,之后他下命令给两侧的马夫。只听“啪”“啪”两声鞭响,左右两侧的马夫拚命向前赶马,谁知这种骏马似乎使足了力气往后拉,就是拉不开那由两个半球合在一起的青铜球。太上皇和百姓们都看呆了。盖利克向你们解释说“这里面没有哪些魔力,主要是铜球表面所遭到的大气压力把它们紧紧压在一起。不信的话,把空气再放回到铜球上面去,使两侧的压力相等,就很容易把钢球打开了。”说着,他用右手左右一拉,铜球确实轻易地打开了。多么神奇的大气压!专心-专注-专业