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FÍSICA DE GABINETE
HEMISFERIOS DE MAGDEBURGO
Los hemisferios de Magdeburgo consisten en dos bóvedas metálicas huecas, de forma hemisférica que se ajustan una con otra formando una esfera. Del interior se extrae el aire con una máquina neumática, provocando un vacío. Su origen se debe al burgomaestre de Magdeburgo, Otto von Guericke, quien también fue el inventor de la máquina neumática y de la primera máquina electrostática.
http://www.veoh.com/browse/videos/category/educational/watch/v6411666JJss2Dmw
Otto von Guericke
(1602 - 1686)
Físico e ingeniero alemán, nacido en Magdeburgo. Estudió derecho en la Universidad de Jena y matemáticas en la de Leiden. Durante la guerra de los Treinta Años sirvió como ingeniero en el ejército de Gustavo Adolfo de Suecia.
De sus estudios sobre el vacío concluyó que éste admitía la propagación de la luz pero no la del sonido, y que determinados procesos como la combustión, y por tanto la respiración animal, no podían tener lugar en condiciones de ausencia de aire.
En 1654 realizó su famoso experimento de los hemisferios de Magdeburgo, en el que dos semiesferas de cobre de 3,66 metros de diámetro quedaron unidas con tal fuerza por el efecto de un vacío parcial creado en su interior. que ni con la fuerza de dieciséis caballos fue posible separarlas.
SALA DEL MUSEO DE O.G. EN MAGDEBURGO, MOSTRANDO SU MÁQUINA.
http://www.uni-magdeburg.de/org/ovgg/deutsch/museum/welcome.html
MI APARATO
EXCELENTE EXPLICACIÓN TOMADA DEL MUSEO DE FÍSICA DE BUENOS AIRES (muchas gracias)
http://cms.cnba.uba.ar/limbo/index.php?option=content&task=view&id=73
Para calcular la fuerza necesaria para separar los hemisferios con vacío en su interior (esta es una aproximación importante, pese a que es imposible en la práctica, se considera en los cálculos que el vacío logrado es absoluto, es decir, no hay aire en el interior de los hemisferios), se analizará una porción pequeña de superficie de la esfera. Sobre ella actúa una presión perpendicular al plano tangente a la esfera que pasa por esa región de la superficie. De dicha presión interesará únicamente su componente perpendicular al plano de unión de los hemisferios, puesto que la componente paralela termina siendo anulada por la correspondiente a la porción de superficie opuesta.
Dado que la fuerza ejercida es igual al producto de la presión atmosférica por la superficie proyectada, la fuerza total vendrá dada por la suma de todas las proyecciones. Es decir,
(Nótese que se utilizó la expresión correspondiente al área de un círculo como la suma de todas las porciones de superficie, dado que interesa únicamente la fuerza perpendicular al plano de unión de los hemisferios)
Esto significa que la fuerza que se deberá anular desde el exterior para separar los hemisferios ha de ser igual a la presión atmosférica multiplicada por el número pi y el cuadrado del radio del hemisferio.
Se midió el diámetro del hemisferio y resultó de (9,78±0,01)cm. Entonces (a presión normal de una atmósfera),
Si consideramos que una persona promedio tiene una masa de alrededor de 70kg, eso significa que necesitaríamos colgar el equivalente en masa de unas 110 personas del puño del hemisferio para separarlos.
VÍDEO FUNCIONAMIENTO
AGRADECIMIENTOS ESPECIALES A Joan Cervera, por su inestimable ayuda en este proyecto, materiales y realización.
y a Homer de CCA por el vídeo.
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