39. Versuche mit der Luftpumpe.

Die Versuche mit der Luftpumpe erläutern insbesondere das

Expansionsbestreben der Luft und die Wirkung des Luftdrucks. Schon nach

einigen Kolbenzügen ^haftet die Glocke fest auf dem Teller^, sodaß man

sie nicht losreißen kann; denn von oben drückt der gewöhnliche, äußere

Luftdruck auf die Glocke nach abwärts; und von unten der Gegendruck auf

die untere Fläche des Tellers nach aufwärts; im Innern ist aber nur

wenig Luft, die schwächer drückt und dem äußeren Luftdruck nicht mehr

das Gleichgewicht hält; deshalb müßte man, um die Glocke loszureißen,

eine Kraft anwenden, die fast so groß ist, als der Druck der Luft auf

die obere Fläche.

[Abbildung: Fig. 61.]

Die #Magdeburger Halbkugeln# sind zwei Halbkugeln aus starkem Metall,

deren Ränder gut abgeschliffen sind und luftdicht aneinander passen;

macht man den Raum im Innern derselben luftleer, so können sie nicht

mehr auseinander gerissen werden. Erklärung wie vorher. Da der Luftdruck

auf 1 _qcm_ 1 _kg_, also auf 1 _qdm_ 100 _kg_ beträgt, so müßte man bei

einer Querschnittsfläche von nur 1 _qdm_ schon eine Kraft von 100 _kg_

anwenden, um die Halbkugeln voneinander zu reißen.

Diesen berühmten Versuch machte Otto v. Guericke auf Einladung des

Kaisers Ferdinand vor dem versammelten Reichstage zu Regensburg 1654.

Der Durchmesser der Halbkugeln betrug 0,67 Magdeburger Ellen und

obwohl sie nicht ganz ausgepumpt werden konnten, waren doch 16 Pferde

nicht imstande, sie voneinander zu reißen. Dieser Versuch war damals

so interessant, weil man die Luft bis dahin für nichts angeschaut

hatte, oder doch nur für einen Stoff, der leicht und kraftlos ist, den

man mit den Händen beiseite schieben kann, und von dem man nicht gut

glauben konnte, daß er eine einigermaßen beträchtliche Wirkung

hervorbringen könne. Um so interessanter und lehrreicher war es, durch

diesen Versuch zu sehen, daß die Luft einen so ungemein großen Druck

hervorbringen kann.

Wenn man eine Hohlkugel evakuiert, an eine mit Luft gefüllte Hohlkugel

anschraubt und nun die Verbindung zwischen beiden herstellt, so zeigen

sich beide Kugeln gleichmäßig mit Luft gefüllt. (Guericke.)

Legt man eine nur halb mit Luft gefüllte, zugebundene Schweinsblase

unter den Rezipienten und pumpt aus, so schwillt die Blase an: denn die

Luft in ihr dehnt sich aus, sobald die äußere Luft weggeschafft wird.

(Guericke.)

Stellt man auf den Teller der Luftpumpe eine abgeschliffene weite

Glasröhre, bindet sie oben mit einem elastischen Kautschukblatt zu und

pumpt die Luft aus, so wird durch den äußeren Luftdruck der Kautschuk

nach abwärts gedrückt, dehnt sich immer mehr aus und platzt zuletzt.

Legt man auf die Glasröhre eine Glasplatte und pumpt die Luft unten weg,

so wird die Glasscheibe zerdrückt.

Stellt man unter den Rezipienten ein Aneroidbarometer, so sieht man

sofort, wenn man den Kolben in die Höhe zieht, wie der Zeiger sich

bewegt und dadurch das Abnehmen des Luftdruckes anzeigt; denn je dünner

die Luft ist, desto schwächer drückt sie.

Mittels der Luftpumpe kann man auch nachweisen, daß ^alle Körper gleich

rasch fallen^. Leichte, lockere Körper wie Papier, Flaumfedern etc.

fallen ja in der Luft langsamer als schwere, dichte Körper; im

luftleeren Raum sieht man aber den lockeren und den dichten Körper

gleich rasch fallen. Galilei bewies dies dadurch, daß er einen leichten

Körper (Papierschnitzel) auf den schweren (Münze) legte, und beide

zusammen fallen ließ.

Jeder Körper bekommt in der Luft einen Auftrieb. An einer kleinen Wage

hängt eine große, hohle, aber verschlossene Glaskugel und ein

Messinggewicht, das ihm das Gleichgewicht hält, also eben so schwer zu

sein scheint. Bringt man die Wage unter den Rezipienten und pumpt aus,

so senkt sich die Glaskugel; denn da ihr Volumen größer ist als das des

Messinggewichtes, so erhält sie in der Luft einen Auftrieb; im

luftleeren Raum fehlt dieser, deshalb sinkt sie herab.

#Der Gewichtsverlust in der Luft# beträgt nach dem archimedischen Gesetz

1,29 _g_ für jedes _cdm_. Bei gewöhnlichen Wägungen vernachlässigt man

diesen Auftrieb, bei feinen physikalischen Wägungen muß er aber

berücksichtigt werden.

[Abbildung: Fig. 61~a.~]

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 41 / 340 题