La forza della pressione atmosferica

Gli emisferi di Magdeburgo: l’aria che li tiene uniti

Due mezze sfere di metallo appoggiate l’una all’altra. Finché dentro c’è aria si staccano da sole; quando la pompa la toglie, la pressione esterna le schiaccia insieme con una forza pari alla differenza di pressione per l’area del cerchio. Otto cavalli per parte non bastavano.

Pressione dentro —
Differenza di pressione Δp —
Forza per staccarli F = Δp · π r² —
Come sollevare —
F = Δp · π r²

Fuori, l’aria preme su ogni punto della superficie con la pressione atmosferica, circa 100 000 pascal: dieci newton su ogni centimetro quadrato. Dentro, dopo la pompa, non c’è quasi più aria che spinga in senso opposto. Le frecce esterne restano, quelle interne spariscono.

La forza da vincere si calcola come se l’aria premesse solo sul cerchio che divide le due metà: F = Δp · π r². Con 25 centimetri di raggio sono quasi 20 000 newton, il peso di due tonnellate. Nel 1654 Otto von Guericke, sindaco di Magdeburgo, lo mostrò con due tiri di cavalli.

Appena si apre la valvola e l’aria rientra, la pressione dentro torna uguale a quella fuori e gli emisferi si staccano con una mano. In montagna l’aria preme meno, e basterebbe un po’ meno forza.

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