איך הבין אוטו פון גריקה את כוחו של לחץ האוויר ואת כוחו של הואקום? 🧐
מאמר שני בסדרת מדען החודש – נובמבר
רקע:
כוח הכבידה של כדור הארץ 🌍 מושך מעטפת אוויר, עד לגובה של 80 ק”מ מעל לכדור – עד היציאה מהאטמוספירה. אוויר הוא קליל 🌬️, אבל לחץ מצטבר של 80 ק”מ של אוויר, הוא לחץ אדיר.
כדי לסבר את האוזן – בגובה פני הים 🌊, הלחץ האטמוספרי הוא כ-1 ק”ג, על כל 1 סמ”ר. במילים אחרות – על כל יחידת שטח של 1 סמ”ר לוחץ עמוד אוויר, שמשקלו הכולל הוא 1 ק”ג.
אי שם במאה ה-17 🕰️, בעיר מגדבורג בגרמניה, אוטו פון גריקה, מהנדס ופוליטיקאי, ערך ניסוי מהפכני שהדהים את כל מי שצפה בו 👀.
הוא רצה להוכיח את עוצמת הלחץ האטמוספירי – משהו שלא ממש ידעו עליו אז.
תזכורת לניסוי:
אוטו פון גריקה ייצר כדור מתכת ענק, שעשוי משני חצאים של כדור ⚙️. כיוון שהכדור היה ענק, הלחץ שהאוויר שמחוץ לכדור הפעיל על הכדור היה עצום 🏋️.
אבל לכדור לא קרה כלום. אפשר היה להפריד בקלות את שני החצאים זה מזה. זאת מאחר שלחץ האוויר בתוך הכדור היה זהה ללחץ האוויר מחוץ לכדור. שני הלחצים קיזזו זה את זה ⚖️.
פון גריקה שאב במשאבה את האוויר שבתוך חלל הכדור. הוא יצר בתוכו ואקום 💨.
ואז – פון גריקה חיבר כל אחד מחצאי מהכדור ל-16 סוסים 🐎🐎. 16 סוסים ניסו למשוך את חצי הכדור שלהם לכיוון אחד, ו-16 הסוסים האחרים ניסו למשוך את חצי הכדור שלהם לכיוון השני, ולא הצליחו!!! 😲
איך זה קרה?
בתוך הכדור היה ואקום. כלומר – לא היה אוויר 🌌. לכן לא היה לחץ מבפנים החוצה.
לעומת זאת – הכוח שבחוץ – כלומר הלחץ האטמוספירי, לחץ כל כך חזק על שני חצאי הכדור מבחוץ, עד שהוא השאיר את החצאים צמודים כאילו הדביקו אותם ✨🧲.
משמעות מדעית 🌌🔬
פון גריקה הראה כי הוואקום יוצר חוסר לחץ פנימי כך שהלחץ החיצוני מהאטמוספירה אינו מקוזז, מה שיוצר כוח עצום שמחזיק את חצאי הכדור. התגלית הזו פתחה צוהר לפיתוח טכנולוגיות חדשות שמבוססות על הואקום, כגון משאבות ואקום וכלי מדידה ללחץ 📉.
אנחנו בחנות של טכנוקט מציעים לכם משימה: למצוא לפחות 3 מכשירים הפועלים על בסיס ואקום 🔍.
בהצלחה! 🚀