Magdeburg yarımküreleri. İlk olarak Würzburg Üniversitesi'nde matematik profesörü Kaspar Schott tarafından açıklanan, havasız uzaya ilişkin sözde yeni Magdeburg deneyleri

İÇİNDE 17. yüzyılın ortaları Yüzyıllar boyunca, Rogensburg şehrinin sakinleri ve orada toplanan imparatorun önderliğindeki Almanya'nın egemen prensleri inanılmaz bir gösteriye tanık oldular: 16 at, birbirine bağlı iki bakır yarım küreyi ayırmak için ellerinden geleni yaptı. Onları birbirine bağlayan neydi? “Hiçbir şey” havadır. Ancak bir yöne çeken sekiz at ve diğer yöne çeken sekiz at onları ayıramadı. Böylelikle belediye başkanı Otto von Guericke, havanın aslında "hiçbir şey" olmadığını, ağırlığı olduğunu ve tüm dünyevi nesneler üzerinde hatırı sayılır bir kuvvetle baskı yaptığını kendi gözleriyle herkese gösterdi.

Bu deney 8 Mayıs 1654'te çok ciddi bir atmosferde gerçekleştirildi. Bilgili belediye başkanı, siyasi çalkantıların ve yıkıcı savaşların ortasında gerçekleşmesine rağmen, bilimsel araştırmalarıyla herkesin ilgisini çekmeyi başardı.

Fizik ders kitaplarında "Magdeburg yarımküreleri" ile yapılan ünlü deneyin bir açıklaması mevcuttur. Yine de okuyucunun bu hikayeyi Guericke'nin, bazen bu olağanüstü fizikçiye verdiği isimle "Alman Galileo"nun ağzından ilgiyle dinleyeceğinden eminim. Uzun bir dizi deneyi anlatan ciltler dolusu bir kitap yayımlandı Latince 1672'de Amsterdam'da basıldı ve bu dönemin tüm kitapları gibi uzun bir başlık taşıyordu. İşte:

OTTO von GUERIKE

Sözde yeni Magdeburg deneyleri
HAVASIZ ALAN üzerinde,
başlangıçta bir matematik profesörü tarafından tanımlandı
CASPAR SCHOTT tarafından Würzburg Üniversitesi'nde.

Bu kitabın XXIII. Bölümü bizi ilgilendiren deneyime ayrılmıştır. İşte birebir çevirisi.

“Hava basıncının iki yarımküreyi 16 atın çabasıyla ayrılamayacak kadar sıkı bir şekilde birbirine bağladığını kanıtlayan bir deney.

Çapı Magdeburg kübitinin dörtte üçü olan iki bakır yarım küre sipariş ettim. Ancak gerçekte çapları yalnızca 67/100 idi, çünkü zanaatkarlar her zamanki gibi tam olarak gerekli olanı üretemediler. Her iki yarıküre de birbirine tamamen yanıt verdi. Bir yarımküreye bir musluk takıldı; Bu musluk sayesinde içerideki havayı dışarı atabilir ve dışarıdan hava girmesini önleyebilirsiniz. Ayrıca yarım kürelere, atların koşum takımına bağlanan halatların geçirildiği 4 halka takıldı. Ayrıca dikilmek üzere deri bir yüzük sipariş ettim; balmumu ve terebentin karışımına batırılmıştı; yarımkürelerin arasına sıkıştırılmış olduğundan havanın içlerine geçmesine izin vermiyordu. Musluğa bir hava pompası tüpü yerleştirildi ve balonun içindeki hava çıkarıldı. Daha sonra deri halka aracılığıyla her iki yarım kürenin birbirine ne kadar kuvvetle bastırıldığı keşfedildi. Dış havanın basıncı onları o kadar sıkıştırıyordu ki, 16 at (bir sarsıntıyla) onları hiç ayıramadı ya da bunu zorlukla başardı. Atların tüm gücünün gerilimine boyun eğen yarım küreler ayrıldığında, sanki bir atıştan geliyormuş gibi bir kükreme duyuldu.

Ancak havaya serbest erişim sağlamak için musluğu çevirdiğiniz anda yarımküreleri ellerinizle ayırmak çok kolay oldu.”

Basit bir hesaplama, boş bir topun parçalarını ayırmak için neden bu kadar önemli bir kuvvete (her iki tarafta 8 at) ihtiyaç duyulduğunu bize açıklayabilir. Hava cm kare başına yaklaşık 1 kg'lık bir kuvvetle baskı yapar; çapı 0,67 arşın (37 cm) olan bir dairenin alanı 1060 cm2'dir. Bu, her yarım küredeki atmosfer basıncının 1000 kg'ı (1 ton) aşması gerektiği anlamına gelir. Bu nedenle her sekiz atın, dışarıdaki havanın basıncına karşı koymak için tonlarca kuvvet çekmesi gerekiyordu.

Görünüşe göre sekiz at için (her iki tarafta) bu çok büyük bir yük değil. Bununla birlikte, örneğin 1 tonluk bir yükü hareket ettirirken atların 1 tonluk bir kuvvetin değil, çok daha az bir kuvvetin, yani tekerleklerin aks üzerindeki ve kaldırım üzerindeki sürtünmesinin üstesinden geldiğini unutmayın. Ve bu kuvvet - örneğin otoyolda - yalnızca yüzde beştir, yani. bir tonluk yükle - 50 kg. (Uygulamada görüldüğü gibi, sekiz atın çabaları birleştirildiğinde çekiş gücünün %50'sinin kaybolduğunu belirtmeye bile gerek yok.) Sonuç olarak, 1 tonluk çekiş gücü, sekiz atlı 20 tonluk bir araba yüküne karşılık gelir. Magdeburg belediye başkanının atlarının taşıması gereken hava bagajı buydu! Sanki rayların üzerine yerleştirilmemiş küçük bir lokomotifi hareket ettirmek zorundalarmış gibiydi.

Güçlü bir yük atının bir arabayı yalnızca 80 kg'lık bir kuvvetle çekebileceği ölçülmüştür. Sonuç olarak, Magdeburg yarımkürelerini tekdüze çekiş gücüyle kırmak için her iki tarafta 1000/80 = 13 at gerekli olacaktır.

Okuyucu, iskeletimizin bazı eklemlerinin Magdeburg yarımküreleriyle aynı nedenden dolayı parçalanmadığını öğrendiğinde muhtemelen şaşıracaktır. Kalça eklemimiz tam da böyle bir Magdeburg yarım küresidir. Bu eklemi kas ve kıkırdak bağlantılarından açığa çıkarabilirsiniz, ancak uyluk düşmez: bastırılır atmosferik basınçÇünkü eklemlerarası boşlukta hava yoktur.

"Magdeburg dirseği" 550 mm'ye eşittir.
Yarım kürenin yüzeyi değil, dairenin alanı alınır, çünkü atmosferik basınç yalnızca yüzeye dik açıyla etki ettiğinde belirtilen değere eşittir; İçin eğimli yüzeyler bu baskı daha azdır. İÇİNDE bu durumda alırız dikdörtgen projeksiyon bir düzlem üzerine küresel yüzey, yani alan büyük daire.
*** Saatte 4 km hızla. Ortalama olarak bir atın çekme gücünün ağırlığının %15'i olduğu varsayılır; Bir atın ağırlığı: hafif - 400 kg, ağır - 750 kg. Çok kısa zaman(başlangıç ​​kuvveti) çekiş kuvveti birkaç kat daha fazla olabilir.

Söylenen şeyler bize diğer şeylerin yanı sıra neden sürtüşmenin olduğunu da açıklıyor. hareketsiz vücut Mekanikte herhangi bir harekete neden olmasa da kuvvet olarak kabul edilir.

Sürtünme bir kuvvettir çünkü hareketi yavaşlatır. Kendileri hareket üretemeyen ancak yalnızca mevcut hareketi yavaşlatabilen (veya diğer güçleri dengeleyebilen) bu tür kuvvetlere, itici veya aktif kuvvetlerin aksine "pasif" adı verilir.

Bedenlerin hareketsiz kalmaya çalışmadığını, sadece hareketsiz kalmaya çalıştığını bir kez daha vurgulayalım. Buradaki fark, evden çıkması zor olan inatçı bir ev sahibi ile evde olan ancak en ufak bir sebeple daireyi terk etmeye hazır bir kişi arasındaki farkla aynıdır. Fiziksel bedenler doğaları gereği hiç de "ev insanı" değiller; tam tersine onlar var en yüksek derece Mobil başvuru yapmanız yeterli olduğundan serbest vücut en önemsiz kuvvet bile - ve hareket etmeye başlar. "Beden dinlenmeye çabalıyor" ifadesi de uygunsuzdur, çünkü dinlenme durumundan çıkarılan vücut kendisine kendiliğinden geri dönmez, aksine kendisine verilen hareketi sonsuza kadar korur (yokluğunda, Tabii ki harekete müdahale eden kuvvetler).

Atalet yasasıyla ilgili yanlış anlamaların önemli bir kısmı, fizik ve mekanik ders kitaplarının çoğuna sızan bu dikkatsiz "eğilim" sözcüğünden kaynaklanmaktadır.

Daha az zorluk yok doğru anlayış Newton'un şimdi ele alacağımız üçüncü yasasını temsil ediyor.

EYLEM VE TEPKİ

“Kapıyı açmak istiyorsanız, kolundan tutarak kendinize doğru çekiyorsunuz. Kolunuzun kasları kasılarak uçlarını birbirine yaklaştırıyor: Kapıyı ve gövdenizi eşit kuvvetle çekiyor.

bir başkasına yudno. Bu durumda vücudunuzla kapı arasında biri kapıya, diğeri vücudunuza etki eden iki kuvvetin olduğu açıkça görülmektedir. Elbette aynı şey, kapı size doğru değil de sizden uzağa açıldığında da olur: kuvvetler kapıyı ve vücudunuzu uzağa iter.

Burada kas kuvveti için gözlemlediğimiz şey, doğası ne olursa olsun genel olarak her kuvvet için geçerlidir. Her voltaj iki zıt yönde hareket eder; mecazi anlamda konuşursak, iki ucu (iki kuvveti) vardır: biri, söylediğimiz gibi, kuvvetin etki ettiği cisme uygulanır; diğeri ise aktif dediğimiz bedene bağlıdır. Söylenen şeyler genellikle mekanikte kısaca - net bir anlayış için çok kısa - şu şekilde ifade edilir: "eylem eyleme eşittir."

Bu yasanın anlamı, doğadaki tüm güçlerin çifte kuvvet olmasıdır. Bir kuvvetin eyleminin her tezahürü durumunda, bir yerde (başka bir yerde buna eşit, ancak yönlendirilmiş başka bir kuvvetin olduğunu hayal etmelisiniz) karşı taraf. Bu iki kuvvet mutlaka iki nokta arasında etki ederek onları birbirine yaklaştırmaya veya uzaklaştırmaya çalışır.

Bir çocuğun kucağına asılan bir ağırlığa etki eden kuvvetleri /\ QwK'yi düşünün (Şekil 5).

Pirinç. 5. Çocukların ağırlığına etki eden kuvvetler (P9 Q, R)1 sıcak hava balonu. Karşıt güçler nerede?

havasız top. Topun itme kuvveti P, ipin itme kuvveti Q ve ağırlığın ağırlığı Tv görünüşte tek kuvvetlerdir. Ama bu sadece

gerçeklikten uzaklaşma; aslında üç kuvvetin her biri için ona eşit fakat (ters yönde) bir kuvvet vardır. Yani P kuvvetinin karşısındaki kuvvet P kuvvetine uygulanır. balon(Şekil 6, F1 kuvveti) ; Q kuvvetine zıt kuvvet - ru-KU (Qi) kuvvetine etki eder R kuvvetine zıt kuvvet - merkeze uygulanır küre(kuvvet /?, Şekil 6), çünkü ağırlık yalnızca Dünya tarafından çekilmez, aynı zamanda kendisini de çeker.

Bir önemli not daha. Uçları 1 kg'lık bir kuvvetle gerilen bir ipin gerilimini sorduğumuzda aslında 10 kg'lık kuvvetin fiyatını soruyoruz.<копеечной почтовой марки. Ответ содержится в самом вопросе: веревка на-кг. Сказать «веревка растягивается двумя

Pirinç. 6. Önceki şekildeki sorunun cevabı: Pj9Q1Ji^-tepki veren kuvvetler.

1 kg'lık bir kuvvetle 1'lik bir kuvvetle çekiliyor" veya "halatın 1 kg'lık bir gerilime maruz kalması" tam anlamıyla aynı düşünceyi ifade etmek anlamına gelir.

“Sonuçta, zıt yönlere yönlendirilen iki kuvvetten oluşan bu gerilim dışında 1 kg'lık başka bir gerilim olamaz. Bunu unutarak, şimdi örneklerini vereceğimiz gibi, çoğu zaman büyük hatalara düşerler.

İKİ AT SORUNU

İki at, her biri 100 kg'lık bir kuvvetle yaylı çelik depoyu germektedir. Çelikhane oku neyi gösteriyor?

Çoğunun cevabı: 100 + 100 = 200 kg. Cevap yanlış. Atların çektiği 100 kg'lık kuvvetler

Pirinç. 7. Her at 100 kg'lık bir kuvvetle çeker. Ne kadar gösteriyor?

bahar bevman?

az önce gördüğümüz gibi gerilim 200 değil sadece 100 kg'dır.

Dolayısıyla bu arada Magdeburg yarım küreleri bir yönde 8 at, ters yönde 8 at tarafından gerildiğinde, bunların 16 atın kuvvetiyle gerildiğini düşünmemek gerekir. Rakip 8 atın yokluğunda geri kalan 8'in yarımküreler üzerinde kesinlikle hiçbir etkisi olmazdı. Sekiz attan oluşan bir figürün yerini sadece bir duvar alabilir.

* SORUN Ç

Pirinç. 8. Hangi tekne önce gelecek?

- (Magdeburg şehri adına). İçi boş olan iki bakır yarım küre, her yöndeki atmosferik basıncı kanıtlamaya yarar. Rus dilinde yer alan yabancı kelimeler sözlüğü. Chudinov A.N., 1910. MAGDEBURG YARIKÜRELERİ ... ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

Büyük Ansiklopedik Sözlük

Aralarındaki boşluktan hava pompalanırsa ayrılması zor olan iki metal yarım küre birbirine sıkıca bastırılır. Magdeburg yarımküreleri 1654 yılında Magdeburg'da (adı da buradan gelmektedir) O. Guericke tarafından yapıldı ve onların yardımıyla... ... Ansiklopedik Sözlük

Magdeburg yarım küreleri- Magdeburgo pusrutuliai statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. Magdeburg yarımküreleri vok. magdeburgische Halbkugeln, f; Magdeburgsche Halbkugeln, f rus. Magdeburg yarımküreleri, n pranc. hémisphères de Magdebourg, f … Fizikos terminų žodynas

- (fiziksel). Belediye başkanı, diplomat ve fizikçi Otto von Guericke, boş uzayın varlığını deney yoluyla kanıtlamanın bir yolunu arayan ilk kişiydi [Guericke bunu başaramadı, ancak Torricelli yaşamı boyunca boşluğun (Torricelli'nin boşluğu) varlığını gösterdi. .. ...

İki metal parça birbirine sıkıca bastırılmıştır. hava aralarındaki boşluktan dışarı pompalanırsa ayrılması zor olan yarım küreler. M. p., 1654 yılında Magdeburg'da (dolayısıyla adı) O. Guericke tarafından yapıldı ve onların yardımıyla açıkça gösterdi ... ... Doğa bilimi. Ansiklopedik Sözlük

YARIKÜRE, yarımküreler, bkz. (kitap). 1. Geometrik topun yarısı, merkezden geçen bir düzleme bölünerek elde edilir (mat.). || Bu şekle sahip bir nesne. Serebral hemisferler (insan beyninin iki kısmı ve... ... Ushakov'un Açıklayıcı Sözlüğü

Ansiklopedik Sözlük F.A. Brockhaus ve I.A. Efron

- (Pumpen, pompalar, pompalar) Borulardaki suyu yükseltmenin yanı sıra gazları seyreltmek ve yoğunlaştırmak için kullanılan çeşitli makinelerin çoğunun adı. Açık bir borunun kesitlerinden birinden bir damlacık veya elastik sıvıyı harekete geçirmek... ... Ansiklopedik Sözlük F.A. Brockhaus ve I.A. Efron

Makale kimyanın gelişimini, insanın ateşi üretmeyi ve korumayı öğrendiği ve onun yardımıyla cevherlerden metalleri erittiği zamanlardan, antik çağdan Orta Çağ'a ve zamanımıza kadar kimyanın gelişiminin izini sürüyor... . .. Collier Ansiklopedisi

Şekil 58. Mariotte kabının yapısı. Su C deliğinden eşit şekilde akıyor.
Bu neden oluyor? C musluğu açıldığında kapta neler olduğunu zihinsel olarak gözlemleyin (Şek. 58). Öncelikle cam tüpten su dökülür; içindeki sıvı seviyesi tüpün ucuna kadar düşer. Daha fazla sızıntıyla birlikte kaptaki su seviyesi düşer ve dışarıdaki hava cam tüpten içeri girer; suyun içinden kabarcıklar halinde sızar ve kabın üst kısmında toplanır. Şimdi tüm B seviyesinde basınç atmosfer basıncına eşittir. Bu, kabın içindeki ve dışındaki atmosferik basınç dengeli olduğundan suyun C musluğundan yalnızca BC su tabakasının basıncı altında aktığı anlamına gelir. BC katmanının kalınlığı sabit kaldığı için jetin her zaman aynı hızda akması şaşırtıcı değildir.
Şimdi şu soruyu cevaplamaya çalışın: Borunun ucu seviyesindeki B tapasını çıkarırsanız su ne kadar hızlı dışarı akar?
Dışarıya hiç akmayacağı ortaya çıktı (tabii ki delik, genişliği ihmal edilebilecek kadar küçükse; aksi takdirde su, genişliği kadar kalın, ince bir su tabakasının basıncı altında dışarı akacaktır). delik). Aslında burada, içeride ve dışarıda basınç atmosfer basıncına eşittir ve hiçbir şey suyun dışarı akmasını teşvik etmez.
Ve eğer borunun alt ucunun üzerindeki A tapasını çıkarırsanız, o zaman kaptan yalnızca su akmakla kalmayacak, aynı zamanda dışarıdaki hava da içeri girecektir. Neden? Çok basit bir nedenden dolayı: Kabın bu kısmının içindeki hava basıncı, dışarıdaki atmosfer basıncından daha azdır.
Bu kadar olağanüstü özelliklere sahip olan bu gemi, ünlü fizikçi Marriott tarafından icat edilmiş ve adını bilim adamı "Mariotte'nin gemisi"nden almıştır.

Havadan bagaj

Sözde yeni Magdeburg deneyleri

HAVASIZ ALAN üzerinde,

Yeni Balıkçıl çeşmeleri

Şekil 59. Kalça eklemlerimizin kemikleri, Magdeburg yarımkürelerinin geride tutulması gibi, atmosferik basınç nedeniyle parçalanmaz.

Şekil 60. Antik Balıkçıl çeşmesi.

Şekil 61. Heron çeşmesinin modern modifikasyonu. Yukarıda plaka düzenlemesinin bir çeşidi bulunmaktadır.
Bu, Heron çeşmesinin antik formudur. Zaten bizim zamanımızda, İtalya'daki bir okul öğretmeni, fizik sınıfının yetersiz mobilyalarından dolayı yaratıcılığı harekete geçen, Heron çeşmesinin tasarımını basitleştirdi ve herkesin en basit araçları kullanarak ayarlayabileceği değişiklikler yaptı (Şekil 61). Toplar yerine eczane şişeleri kullandı; Cam veya metal tüpler yerine kauçuk olanları aldım. Üst kapta delik açmaya gerek yoktur: Şekil 2'de gösterildiği gibi tüplerin uçlarını kolayca içine yerleştirebilirsiniz. 61 yukarıda.
Bu modifikasyonda, cihazın kullanımı çok daha uygundur: b kavanozundaki suyun tamamı a kabından c kavanozuna döküldüğünde, b ve c kavanozlarını kolayca yeniden düzenleyebilirsiniz ve çeşme yeniden çalışır; Elbette ucu başka bir tüpe aktarmayı da unutmayın.
Değiştirilmiş çeşmenin bir başka kolaylığı da, gemilerin konumunu keyfi olarak değiştirmeyi ve gemilerin seviyeleri arasındaki mesafenin jetin yüksekliğini nasıl etkilediğini incelemeyi mümkün kılmasıdır.
Jetin yüksekliğini birçok kez artırmak istiyorsanız, tarif edilen cihazın alt şişelerindeki suyu cıva ile ve havayı su ile değiştirerek bunu başarabilirsiniz (Şek. 62). Cihazın işleyişi açıktır: c kavanozundan b kavanozuna dökülen cıva, içindeki suyu uzaklaştırarak suyun bir çeşme gibi akmasına neden olur. Cıvanın sudan 13,5 kat daha ağır olduğunu bilerek, çeşme jetinin ne kadar yüksekliğe çıkması gerektiğini hesaplayabiliriz. Seviyeler arasındaki farkı sırasıyla h1, h2, h3 ile gösterelim. Şimdi cıvanın c kabından (Şekil 62) b'ye hangi kuvvetlerle aktığını bulalım. Bağlantı borusundaki cıva her iki taraftan da basınca maruz kalır. Sağda, cıva sütunlarının h2 farkının basıncına (bu, daha yüksek su sütununun 13,5 katı olan 13,5 h2 basıncına eşdeğerdir) artı su sütununun h1 basıncına tabidir. Su sütunu h3 sola doğru baskı yapıyor. Sonuç olarak cıva zorla taşınır
13,5 sa2 + sa1 - h3.
Fakat h3 - h1 = h2; Bu nedenle, h1 - h3'ü eksi h2 ile değiştiririz ve şunu elde ederiz:
13,5h2 - h2 yani 12,5h2.
Yani cıva, yüksekliği 12,5 h2 olan bir su sütununun ağırlığının basıncı altında b kabına giriyor. Bu nedenle teorik olarak çeşmenin, şişelerdeki cıva seviyeleri farkının 12,5 ile çarpımına eşit bir yüksekliğe ulaşması gerekir. Sürtünme bu teorik yüksekliği bir miktar azaltır.
Bununla birlikte, açıklanan cihaz, yüksekten jet atışı elde etmek için uygun bir fırsat sağlar. Örneğin 10 m yüksekliğe kadar bir çeşme çekimi yapmak için, bir kutuyu diğerinin üzerine yaklaşık bir metre yükseltmek yeterlidir. Hesaplamamızdan görülebileceği gibi, a plakasının cıva içeren şişelerin üzerindeki yüksekliğinin jetin yüksekliğini en azından etkilememesi ilginçtir.

Şekil 62. Cıva basıncı altında çalışan çeşme. Jet, cıva seviyelerindeki farkın on katı kadar yükseğe çarpıyor.

Aldatıcı Gemiler

Şekil 63. 18. yüzyılın sonlarına ait aldatıcı bir sürahi ve tasarımının sırrı.
Tatlım, bira içtim,
Evet, sadece bıyığını ıslattı.
Ancak bu tür kupaların tasarımının sırrını kim bilebilirdi - Şekil 2'de gösterilen sır. sağdaki 63 - parmağıyla B deliğini tıkadı, musluğu ağzına aldı ve kabı eğmeden sıvıyı emdi: şarap E deliğinden kulpun içindeki kanal boyunca yükseldi, sonra üst kısmın içindeki devamı C boyunca yükseldi kupanın kenarına ve musluğa ulaştı.
Çok uzun zaman önce çömlekçilerimiz tarafından benzer kupalar yapıldı. Bir evde, geminin yapısının sırrını oldukça ustaca gizleyen çalışmalarının bir örneğini gördüm; Kupanın üzerinde şu yazı vardı: "İç ama ıslanma."

Devrilmiş bir bardaktaki suyun ağırlığı ne kadardır?

Şekil 64. Hangi kupa kazanır?
Devrilen bardak suyun bağlandığı kişi kazanacak. Bu cam, camın içerdiği suyun ağırlığıyla zayıflayan, yukarıdan tam atmosferik basınca ve aşağıdan atmosferik basınca maruz kalır. Bardakları dengelemek için başka bir bardağın üzerine konulan bardağın suyla doldurulması gerekir.
Dolayısıyla bu koşullar altında ters çevrilmiş bir bardaktaki su, tabana konulan bardakla aynı ağırlığa sahiptir.

Gemiler neden çekiliyor?

Şekil 65. Olimpiyat ve Gauk gemilerinin çarpışmadan önceki konumu.
Bu tuhaf dava bir deniz mahkemesinde görüldüğünde dev "Olimpiyat"ın kaptanı suçlu bulundu, çünkü mahkeme kararında "yolun karşısına geçen Hauk'a yol verilmesi yönünde herhangi bir emir vermemişti."
Bu nedenle mahkeme burada olağandışı bir şey görmedi: Kaptanın basit yönetim eksikliğinden başka bir şey değil. Bu sırada tamamen öngörülemeyen bir durum meydana geldi: denizde gemilerin karşılıklı çekilmesi durumu.
Bu tür vakalar, muhtemelen daha önce, iki gemi paralel olarak hareket ederken birden fazla kez meydana geldi. Ancak çok büyük gemiler inşa edilene kadar bu fenomen bu kadar güçlü bir şekilde kendini göstermedi. “Yüzen şehirler” okyanusların sularında gezinmeye başladığında, gemilerin çekiciliği olgusu çok daha belirgin hale geldi; askeri gemilerin komutanları manevra yaparken bunu dikkate alır.
Büyük yolcu ve askeri gemilerin yakınında seyreden çok sayıda küçük gemi kazası muhtemelen aynı sebepten meydana gelmiştir.
Bu çekiciliği ne açıklıyor? Elbette burada Newton'un evrensel çekim yasasına göre çekimden söz edilemez; bu çekimin çok önemsiz olduğunu zaten görmüştük (Bölüm IV'te). Bu olgunun nedeni tamamen farklı türdendir ve tüpler ve kanallardaki sıvı akış yasalarıyla açıklanmaktadır. Bir sıvının, daralmaları ve genişlemeleri olan bir kanaldan akması durumunda, kanalın dar kısımlarında daha sakin aktığı ve daha fazla koyduğu geniş yerlere göre kanalın dar kısımlarında daha hızlı aktığı ve kanalın duvarlarına daha az baskı uyguladığı kanıtlanabilir. duvarlara baskı (“Bernoulli ilkesi” olarak adlandırılır) ").
Aynı durum gazlar için de geçerlidir. Gazların incelenmesindeki bu olguya Clément-Desormes etkisi (bunu keşfeden fizikçilerin adı verilmiştir) adı verilir ve genellikle "aerostatik paradoks" olarak adlandırılır. Bu fenomenin ilk kez aşağıdaki koşullar altında tesadüfen keşfedildiği söyleniyor. Fransız madenlerinden birinde, bir işçiye, madene basınçlı havanın sağlandığı dış menfezin açıklığını bir kalkanla kapatması emredildi. İşçi uzun bir süre hava akımıyla mücadele etti, ancak aniden kalkan, havalandırma kapağını öyle bir kuvvetle kendi kendine kapattı ki, eğer kalkan yeterince büyük olmasaydı, işçiyle birlikte havalandırma kapağının içine çekilecekti. korkmuş işçi.
Bu arada, gaz akışının bu özelliği püskürtme tabancasının hareketini açıklıyor. Daralmayla sonuçlanan dirseğe (Şekil 67) üflediğimizde, daralmaya doğru hareket eden hava basıncını azaltır. Böylece, b borusunun üzerinde düşük basınçlı hava belirir ve bu nedenle atmosferik basınç, sıvıyı camdan tüpün yukarısına doğru iter; Delikte sıvı, üflenen hava akışına girer ve içine püskürtülür.
Artık gemilerin çekiciliğinin sebebinin ne olduğunu anlayacağız. İki gemi birbirine paralel seyrederken aralarında bir su kanalı gibi görünür. Sıradan bir kanalda duvarlar hareketsizdir ancak su hareket eder; burada durum tam tersi: su hareketsiz ama duvarlar hareket ediyor. Ancak kuvvetlerin etkisi hiç değişmiyor: Hareket eden damlayan suyun dar yerlerinde, duvarlara vapurların etrafındaki boşluğa göre daha az baskı uygulanıyor. Yani buharlı gemilerin birbirine bakan tarafları, gemilerin dış kısımlarına göre daha az su basıncına maruz kalır. Bunun sonucunda ne olmalı? Gemiler, dış suyun basıncı altında birbirlerine doğru hareket etmelidir ve daha küçük olanın daha belirgin bir şekilde hareket etmesi, daha büyük olanın ise neredeyse hareketsiz kalması doğaldır. Bu nedenle, büyük bir gemi küçük bir geminin yanından hızla geçtiğinde çekim özellikle güçlü olur.

Şekil 66. Kanalın dar kısımlarında su geniş kısımlara göre daha hızlı akar ve duvarlara daha az baskı uygular.

Şekil 67. Sprey şişesi.

Şekil 68. İki yelkenli gemi arasındaki su akışı.
Yani gemilerin çekiciliği akan suyun emme etkisinden kaynaklanmaktadır. Bu aynı zamanda yüzücüler için akıntı tehlikesini ve girdapların emme etkisini de açıklamaktadır. Bir nehirdeki suyun saniyede 1 m gibi orta bir hızla akışının, insan vücudunu 30 kg'lık bir kuvvetle çektiği hesaplanabilir! Böyle bir kuvvete direnmek kolay değildir, özellikle de kendi vücut ağırlığımızın dengeyi korumamıza yardımcı olmadığı suda. Son olarak, hızlı hareket eden bir trenin çekme etkisi aynı Bernoulli ilkesiyle açıklanmaktadır: Saatte 50 km hızla giden bir tren, yakındaki bir kişiyi yaklaşık 8 kg'lık bir kuvvetle sürüklemektedir.
“Bernoulli prensibi” ile ilgili olaylar çok yaygın olmasına rağmen uzman olmayanlar arasında çok az bilinmektedir. Bu nedenle üzerinde daha detaylı durmakta fayda var. Aşağıda bu konuyla ilgili popüler bir bilim dergisinde yayınlanan bir makaleden bir alıntı sunuyoruz.

Bernoulli ilkesi ve sonuçları

Şekil 69. Bernoulli ilkesinin gösterimi. AB borusunun daraltılmış kısmında (a), basınç geniş kısmına (b) göre daha azdır.
Şek. 70 tüp T, bir bakır disk DD üzerine monte edilmiştir; hava T tüpünden üflenir ve ardından serbest disk dd'den geçer. İki disk arasındaki hava yüksek bir hıza sahiptir ancak hava akışının kesiti hızla arttığından ve diskler arasındaki boşluktan akan havanın eylemsizliği nedeniyle disklerin kenarlarına yaklaştıkça bu hız hızla azalır. üstesinden gelmek. Ancak hız düşük olduğundan diski çevreleyen havanın basıncı yüksektir ve hız yüksek olduğundan diskler arasındaki hava basıncı küçüktür. Bu nedenle, diski çevreleyen hava, diskleri birbirine yaklaştırarak, diskleri birbirinden uzaklaştırma eğiliminde olan diskler arasındaki hava akışından daha büyük bir etkiye sahiptir; Sonuç olarak, dd diski DD diskine ne kadar güçlü yapışırsa, T'deki hava akımı da o kadar güçlü olur.
Pirinç. 71, Şek. 7'ye benzer. 70, ama sadece suyla. DD disk üzerinde hızlı hareket eden su düşük seviyededir ve diskin kenarlarını sararak havuzdaki sakin suyun kendisi bir üst seviyeye yükselir. Bu nedenle diskin altındaki sakin su, diskin üzerindeki hareketli sudan daha yüksek bir basınca sahiptir ve diskin yükselmesine neden olur. Çubuk P, diskin yana doğru yer değiştirmesine izin vermez.

Şekil 70. Disklerle ilgili deneyim.

Şekil 71. Disk DD, tanktan su akışı üzerine döküldüğünde P çubuğu üzerinde kaldırılmaktadır.
Pirinç. Şekil 72, bir hava akımında yüzen bir ışık topunu göstermektedir. Hava akımı topa çarparak düşmesini engeller. Top jetten dışarı atladığında, hızı düşük olan çevredeki havanın basıncı yüksek olduğundan ve hızı yüksek olan jetteki havanın basıncı yüksek olduğundan çevredeki hava onu jete geri döndürür. hız küçüktür.
Pirinç. 73, sakin suda yan yana hareket eden iki gemiyi veya aynı anlama gelen, yan yana duran ve suyun etrafında akan iki gemiyi temsil eder. Akış, kaplar arasındaki boşlukta daha sınırlıdır ve bu boşluktaki suyun hızı, kapların her iki yanında olduğundan daha yüksektir. Bu nedenle gemiler arasındaki su basıncı, gemilerin her iki tarafındakinden daha azdır; Gemileri çevreleyen yüksek su basıncı onları birbirine yaklaştırıyor. Denizciler, yan yana seyreden iki geminin birbirini güçlü bir şekilde çektiğini çok iyi bilirler.

Şekil 72. Hava akımıyla desteklenen top.

Şekil 73. Paralel hareket eden iki gemi birbirini çekiyor gibi görünmektedir.

Şekil 74. Gemiler ilerledikçe, B gemisi pruvasını A gemisine doğru çeviriyor.

Şekil 75. İki ışık topu arasına hava üflenirse birbirine değecek kadar yaklaşırlar.
Şekil 1'de gösterildiği gibi bir gemi diğerini takip ettiğinde daha ciddi bir durum ortaya çıkabilir. 74. Gemileri bir araya getiren iki kuvvet F ve F, onları döndürme eğilimindedir ve B gemisi kayda değer bir kuvvetle A'ya doğru dönmektedir. Dümenin geminin hareket yönünü değiştirecek zamanı olmadığından bu durumda bir çarpışma neredeyse kaçınılmazdır.
Şekil 1 ile bağlantılı olarak açıklanan olay. Şekil 73, Şekil 2'de gösterildiği gibi asılı duran iki hafif lastik topun arasına hava üflenerek gösterilebilir. 75. Aralarına hava üflerseniz yaklaşırlar ve birbirlerine çarparlar.

Balık mesanesinin amacı