Magdeburger Halbkugeln

Otto von Guericke (1602–1682) pumpte 1654 eine Kugel aus zwei Halbschalen mit Lederdichtung mit einer von ihm erfundenen Luftpumpe leer und ließ an beiden Hälften je acht Pferde ziehen. Sie konnten die Kugel mit einem Durchmesser von 42 cm nicht auseinanderreißen.

Mit welcher Kraft drückt der Luftdruck sie zusammen?

Sie ergibt sich als Produkt aus Querschnittsfläche und Luftdruck: \begin{align} F&=\pi r^2 p_0\\ &=3.1415\cdot0.21^2\cdot 101325\text{ N} = 14\text{ kN}. \end{align} Dies entspräche dem Gewicht einer 1.4 t schweren Masse.

In einem Demonstrationsversuch wird eine Kugel von 9.5 cm Durchmesser leergepumpt. Der Luftdruck würde die Halbkugeln mit gut 700 N zusammendrücken. Ein Mensch von 80 kg könnte die Halbkugeln durch sein gesamtes Gewicht gerade auseinanderreißen.

Eine Anwendung im täglichen Leben

Im Haushalt lassen sich einige Gegenstände mit Saugnäpfen an Kacheln befestigen. Klorollenhalter z. B. haben zwei solcher Saugnäpfe mit etwa 5 cm Durchmesser. Sorgt man bei der Montage dafür, daß auf ihrer Wandseite keine Luft ist, dann drückt der atmosphärische Druck sie mit einer Kraft von etwa 200 N gegen die Wand. Diese Kraft ist so groß wie das Gewicht einer Kanne mit 20 l Wasser.