Journée portes ouvertes du lycée samedi 25 février 2023 de 8h30 à 12h30 et de 13h30 à 16h30

Hémisphères de Magdebourg

Loi ou phénomène : Mise en évidence du « vide ». La pression atmosphérique s’exerce dans toutes les directions.

Description : Il s’agit de deux hémisphères creux en laiton qui peuvent s’appliquer l’un contre l’autre. Leurs bords sont garnis d’une rondelle de cuir enduite de suif, ce qui permet un contact hermétique. Un des hémisphères porte un robinet qui permet de le visser sur une pompe à vide. L’autre un anneau qui sert de poignée.

Expérience : Initialement, on peut désolidariser les deux hémisphères.

On visse l’hémisphère sur la machine pneumatique. On pose le second hémisphère sur le premier. La machine pneumatique mise en route, l’air est raréfié dans les deux hémisphères. Puis, le robinet est fermé et l’ensemble des deux hémisphères dévissé. On constate alors qu’il est quasiment impossible de les séparer.

On ouvre le robinet ; l’air remplit les deux hémisphères que l’on peut séparer très facilement.

Remarque : Les tubes de télévision dans lesquels on a fait un vide poussé présentent un risque d’implosion car la pression atmosphérique s’exerce dans toutes les directions sur l’enveloppe externe du tube.

Cette expérience fut conçue par Otto von Guericke. Ce physicien allemand spécialisé en pneumatique était également le bourgmestre de Magdebourg, d’où la dénomination des hémisphères. En 1654, cette expérience fut présentée à l’Empereur Ferdinand III : des hémisphères de 50 cm de diamètre n’avaient pu être détachés par des attelages de quinze chevaux. Le spectaculaire de cette démonstration fut largement relayé dans toute l’Europe.
Cette expérience mit à mal l’horror vacui chère à Aristote et ébranla les modèles aristotéliciens qui régnaient dans tous les domaines scientifiques jusqu’alors. Il fallut encore un siècle de recherches, tant en physique qu’en chimie, pour que ces modèles soient définitivement abandonnés.

La seconde loi est également montrée à l’aide d’une sphère de Pascal.

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