我們每個人身上,都頂著一層厚厚的大氣層。這層籠罩在地球周圍的大氣,厚度超過五百公里。根據測量,正常狀況時,地球表面上每一平方公分的面積上,大約「頂住了」一公斤左右的大氣。我們每個人的肩膀和頭頂,面積大約有五十平方公分,因此,如果把所有大氣「壓在」我們身上的重量全部加起來說是「百斤重擔壓肩頭」,一點也不為過的。

大氣壓力真的有這麼大嗎?我們先來看看歷史上有名的馬德堡半球實驗吧!

  馬德堡半球實驗

三百多年前,德國的一個小城市--馬德堡,當時的市長正是鼎鼎有名的物理學家葛利克

葛利克為了證明大氣壓力的強大威力,就訂做了兩個可以完全密合的空心銅半球,直徑約三十七公分。其中的一個半球裝有抽氣用的活門。葛利克把兩個銅半球密合起來,接上抽氣唧筒,使勁的把裡面的空氣抽光。然後叫人在兩個半球的扣環,各栓上一匹高頭的大馬。但是任憑怎麼用力,始終拉不開兩個半球!葛利克在兩個半球上把馬的數目,逐漸的增為兩匹、三匹… …,但是都拉不動。直到兩邊各拴上八匹駿馬,只聽到砲聲一響,十六匹馬上的騎士用力的鞭打著馬兒,馬兒拼命的往外衝,往外拉。突然「轟」的一聲巨響,兩個半球終於被拉開了 。

奇怪的是,葛利克又把兩個半球密合起來,但不抽走裡面的空氣。結果,葛利克居然不費吹灰之力,兩手就輕易地把兩個半球拉開了。

為什麼抽光空氣的半球,要十六匹馬才拉得開?沒抽空氣的半球,卻可以輕易拉開呢?這就是大氣壓的威力了。

前面說過,地表美一平方公分的面積上,大約要承受一公斤的大氣。銅半球抽光空氣時,只有外側被大氣壓著,每個半球受到的大氣壓力居然大到三千公斤以上,難怪各要八匹馬才拉得開了。如果銅半球內部的空氣沒被抽走,則銅半球的內外兩側都有大氣壓著,兩股力量互相抵消,當然很容易拉開了。

  大氣與生活

我們日常生活中,很多地方都應用到大氣壓力;例如:開果汁罐頭時,要打兩個果汁孔,果汁才容易流出;原子筆的上頭一定要有一個通氣口,墨汁才流得通暢。有時候,為了避免在牆上打洞,我們也常用橡皮吸盤來取代一般鑽釘子的掛鉤(尤其是浴室或玻璃門)。一個面積不到十平方公分的小小吸盤,緊貼著牆壁,把裡頭的空氣都擠光,也能掛很多的衣服呢!

 

 文/蔡木山  圖/陳淑賢