Question

在德國馬德堡市的廣場上，1654年曾經做過一個著名的馬德堡半球實驗，如圖11所示，把兩個半徑約20cm的銅制空心半球全在一起，抽去里面的空氣，用兩支馬隊向相反的方向拉兩個半球．

 

（1）總共用了16匹馬把兩個半球拉開，則平均一對（左右各一匹）馬產生的拉力是多少？（大氣壓的值約為10⁵Pa，計算時把半球看成一個圓盤．）

（2）某實驗室供教學用的兩個半球，在正常氣壓下抽成真空后，只需四個人便可拉開．其原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

（3）如圖12是同學們在用高壓鍋模擬馬德堡半球實驗，如果他們沒有抽氣機，應怎樣將高壓鍋里的空氣盡量排除呢？請說出你的辦法．＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

Answer 1

（1）大氣產生的壓力為：F=pS=10⁵Pa×3.14×(0.2m)² = 1.26×10⁴N（或12560N）

        一對馬產生的拉力為：F_拉==1600N(或1570N) 

（2）半球半徑小（或表面積或體積較小），產生的大氣壓力小．

（3）在高壓鍋里放少量水加熱至沸騰趕走里面的空氣，然后蓋嚴鍋蓋，讓其冷卻．