3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U30010 Magdeburger Halbkugeln
Bedienungsanleitung
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Die Magdeburger Halbkugeln dienen zur Demonstration
der Wirkung des atmosphärischen Luftdrucks (historischer Versuch nach Otto von Guericke).
1. Sicherheitshinweise
• Nicht versuchen die evakuierten Halbkugeln mit Werkzeug auseinander zu hebeln.
• Nicht versuchen mit Hilfe von Seilen oder ähnlichem
die Halbkugeln zu trennen, da sie, wenn sie sich trennen, zu Geschossen werden können.
• Beim Belüften der Halbkugeln die Apparatur festhalten, so dass eine Beschädigung durch Herunterfallen der Halbkugeln vermieden wird.
• Hinter den Personen, die versuchen die Magdeburger
Platten zu trennen, sollte genug freier Raum sein.
2. Beschreibung, technische Daten
Zwei Kunststoff-Halbkugeln mit Handgriffen und eingelegtem Gummidichtungsring lassen sich vakuumdicht
zusammensetzen. Eine Halbkugel ist mit Absperr- bzw.
Belüftungshahn und Schlauchanschluss versehen. Ein
kurzer Schlauch vervollständigt die Apparatur.
Vakuumanschluss: 8 mm
Durchmesser: 120 mm
Schlauchlänge: 110 mm
1 Vakuum Handpumpe
2 Schlauch
3 Absperr- bzw. Belüftungshahn mit Schlauchwelle
4 Halbkugel
5 Handgriff
3. Funktionsprinzip
Die Erde ist umgeben von einem Luftmantel, der Atmosphäre. Die Luftmoleküle sind wie alle anderen Stoffe der
Schwerkraft ausgesetzt und konzentrieren deshalb an der
Erdoberfläche. Der atmosphärische Druck, der von der
Luftmasse ausgeübt wird, ist auf Meereshöhe am größten und nimmt mit steigender Entfernung von der Erdoberfläche ab. Analog zu Flüssigkeiten wirkt der Luftdruck
gleichmäßig von allen Seiten auf einen Körper. In einem
offenen Körper besteht immer ein Gleichgewicht zwischen
dem Innen- und Außendruck. Ist der Innendruck geringer als der Außendruck, so wird sich der Gleichgewichtszustand durch Einfließen von Luft wieder herstellen. Auch
im umgekehrten Fall, wenn der Innendruck größer als
der Außendruck ist, besteht die gleiche Tendenz durch
Austritt von Masse. In einem geschlossenen Körper ist
die resultierende Kraft aus der Druckdifferenz zwischen
Innen- und Außendruck im ersten Fall auf die Oberfläche
des Körpers gerichtet und wird ihn zusammendrücken
und im zweiten Fall nach außen mit der Tendenz ihn zur
Explosion zu bringen.
Der Physiker und Bürgermeister von Magdeburg Otto von
Guericke demonstrierte als erster die Wirkung des atmosphärischen Luftdrucks. Seine Vakuumversuche begannen
um 1650 und fanden ihren Höhepunkt mit einem spektakulären Experiment 1654 in Regensburg vor dem Kaiser Ferdinand III: Die Magdeburger Halbkugeln. Dazu
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evakuierte von Guericke zwei mit einem in Öl und Wachs
getränkten Lederriemen abgedichtete Kupferhalbkugeln
mit einem Durchmesser von 42 cm. Die Luft drückte die
Halbkugeln so stark zusammen, dass selbst 16 Pferde
nicht im Stande waren diese zu trennen.
4. Bedienung
• Vor dem Versuch Gummidichtungsring auf richtigen
Sitz und Beschädigungen überprüfen.
• Halbkugel mit Hahn an eine Pumpe anschließen und
Hahn öffnen.
• Zweite Halbkugel auf die erste setzen und beide zusammendrücken.
• Eine zweite Person startet den Evakuierungsvorgang.
• Nach kurzer Zeit (abhängig von der Pumpleistung der
Pumpe) Pumpe abstellen, Hahn schließen und
Schlauchverbindung lösen.
• Wirkung des atmosphärischen Luftdrucks durch Ziehen an den Halbkugeln demonstrieren.
• Nach dem Versuch Kugel durch Öffnen des Hahns
belüften. Dabei die Halbkugeln festhalten, um eine
Beschädigung durch Herunterfallen zu vermeiden.
Zusätzlich erforderlich:
1 Vakuumpumpe (z.B. Vakuum Handpumpe U20500)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com • Technische Änderungen vorbehalten
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U30010 Magdeburg Hemispheres
Instruction Sheet
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The Magdeburg hemispheres are used to demonstrate
the effect of atmospheric pressure (historical experiment
according to Otto von Guericke).
1. Safety instructions
• Do not try to pry the two evacuated hemispheres
apart using tools.
• Do not try to separate the hemispheres using ropes
or similar, because when they do separate they can
turn into projectiles.
• When ventilating the hemispheres hold on tight to
the apparatus so that you can avoid any damage
from the hemispheres falling.
• Ample space should be left behind the persons trying to separate the Magdeburg plates.
2. Description, technical data
Two plastic hemispheres with handles and inlaid rubber
sealing rings can be joined vacuum tight. One hemisphere
is equipped with stopcock or ventilating valve and hose
connection. A short hose completes the apparatus.
Vacuum connection: 8 mm
Diameter: 120 mm
Hose length: 110 mm
1 Vacuum hand-operated pump
2 Hose
3 Stopcock or ventilation valve with hose nipple
4 Hemisphere
5 Handle
als are subject to the force of gravity and thus become
concentrated at the earth’s surface. The atmospheric pressure, which is exerted by the air mass, is highest at sea
level and gradually decreases with increasing distance
from the earth’s surface. Air pressure like any liquid exerts equal and constant pressure on all sides of an object.
In an open object equilibrium always prevails between
internal and external pressure. If the internal pressure
drops more than the external pressure, the state of equilibrium is reestablished by letting air in. Conversely, if the
internal pressure becomes greater than the prevailing
external pressure, there is the same tendency to escape.
In an enclosed object the force resulting from the difference between the internal and external pressures affects
the object’s surface either causing it to compress or in
the latter case causing the object to explode.
The physicist and mayor of Magdeburg Otto von Guericke
was the first to demonstrate the effect of atmospheric
pressure. His vacuum experiments commenced around
1650 and reached their zenith in 1654 in a spectacular
experiment attended by Kaiser Ferdinand III in the town
of Regensburg: the famous Magdeburg hemispheres. To
do this von Guericke evacuated the air out of two copper
hemispheres of 42 cm diameter and sealed with an oil
and wax saturated leather lining. The air pressed the hemispheres together with such force that even 16 horses
were unable to pull them apart.
3. Operating principle
A protective mantle of air called the atmosphere surrounds the earth. The air molecules like all other materi-
4. Operation
• Before starting the experiment check ensure that the rubber seal ring is correctly situated and that it is undamaged.
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• Connect the hemisphere with stopcock to a pump
and open the valve.
• Place the second hemisphere on the first one and
press the two of together.
• A second person starts the evacuation process.
• After a short time (depending on the pump’s pump-
ing power) stop the pump, close the stopcock and
loosen the hose connection.
• Demonstrate the effect of atmospheric pressure by
trying to pull the hemispheres apart.
• After completing the experiment ventilate the sphere
by opening the valve. Make sure you hold on to the
hemispheres to avoid any damage from them falling
down.
Additionally required:
1 Vacuum pump (e.g. vacuum hand-operated pump
U20500)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com • Technical amendments are possible
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U30010 Hémisphères de Magdebourg
Instructions d‘utilisation
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Les hémisphères de Magdebourg permettent de montrer l’effet de la pression atmosphérique (expérience historique d’après Otto von Guericke).
1. Consignes de sécurité
• Ne pas essayer de desserrer les hémisphères sous
vide à l’aide d’un outil.
• Ne pas essayer de séparer les hémisphères à l’aide de
câbles, etc., car, lorsqu’ils se détachent, ils deviennent de véritables projectiles.
• Lors de la ventilation des hémisphères, tenir le dispositif de telle sorte que les hémisphères ne puissent
pas tomber.
• Offrir suffisamment de place derrière les personnes
qui essaient de séparer les plaques de Magdebourg.
2. Description, caractéristiques techniques
Equipés de poignées et d’un joint en caoutchouc inséré,
deux hémisphères en plastique peuvent être assemblés
et former un espace hermétique sous vide. Un hémisphère est pourvu d’un robinet d’arrêt / de ventilation et
d’un raccord de tuyau. Un tuyau court complète le dispositif.
Raccord de vide : 8 mm
Diamètre : 120 mm
Longueur de tuyau : 110 mm
1 Pompe à vide manuelle
2 Tuyau
3 Robinet d’arrêt et de ventilation avec arbre à tuyau
4 Hémisphère
5 Poignée
3. Principe du fonctionnement
La Terre est enveloppée dans de l’air, l’atmosphère.
Comme toutes les autres substances, les molécules d’air
subissent l’attraction terrestre et se concentrent pour cette
raison à la surface de la Terre. La pression atmosphérique exercée par la masse d’air est la plus importante au
niveau de la mer et diminue au fur et à mesure qu’on
s’en éloigne. Comme les liquides, la pression d’air exerce
une action uniforme sur tous les côtés d’un corps. Dans
un corps ouvert, il y a toujours un contrepoids entre la
pression intérieure et extérieure. Si la pression intérieure
est inférieure à la pression extérieure, on peut rétablir
l’équilibre en laissant pénétrer de l’air. Dans le cas inverse, si la pression intérieure est supérieure à la pression
extérieure, on observe la même tendance lorsque de la
masse s’échappe. Dans un corps fermé, la force résultant
de la différence entre les pressions intérieure et extérieure est, dans le premier cas, orientée vers la surface du
corps et la comprimera et, dans le second cas, vers l’extérieur, avec tendance à l’explosion.
Le physicien et bourgmestre de Magdebourg Otto von
Guericke fut le premier à démontrer l’effet de la pression
atmosphérique de l’air. Vers 1650, il commença ses expériences sur le vide, dont la plus spectaculaire fut celle de
1654 à Regensbourg sous les yeux de l’Empereur Ferdinand III : les hémisphères de Magdebourg. Von Guericke
fit le vide entre deux hémisphères en cuivre d’un diamètre de 42 cm, l’étanchéité étant assurée par une courroie
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en cuir imbibée d’huile et de cire. L’air comprima les
hémisphères avec une telle force qu’il fut impossible
même à 16 chevaux de les séparer.
4. Manipulation
• Avant de réaliser l’expérience, vérifier que l’anneau
d’étanchéité en caoutchouc est correctement placé
et en bon état.
• Relier l’hémisphère à une pompe avec un robinet et
ouvrir le robinet.
• Placer le second hémisphère sur le premier et presser
l’un contre l’autre.
• Une seconde personne se charge de faire le vide.
• Après un court moment (qui dépend de la puissance
de la pompe), arrêter la pompe, refermer le robinet
et desserrer le raccord de tuyau.
• Démontrer l’action de la pression atmosphérique en
tirant sur les deux hémisphères.
• Après l’expérience, ventiler les hémisphères en
ouvrant le robinet. Tenir les deux hémisphères pour
éviter qu’elles ne tombent.
Articles complémentaires nécessaires :
1 pompe à vide (par ex. pompe à vide manuelle
U20500)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Allemagne • www.3bscientific.com • Sous réserve de modifications techniques
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U30010 Emisferi di Magdeburgo
Instruzioni per l‘uso
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Gli emisferi di Magdeburgo servono per dimostrare l’effetto della pressione atmosferica (esperimento storico di
Otto von Guericke).
1. Norme di sicurezza
• Non tentare di separare gli emisferi facendo leva con
un utensile dopo la creazione del vuoto.
• Non cercare di separare gli emisferi utilizzando corde
o simili, poiché potrebbero trasformarsi in proietti.
• Quando si introduce aria fra gli emisferi tenere saldamente l’apparecchiatura, in modo tale da evitare che
gli emisferi cadano e si danneggino.
• Lasciare sufficiente spazio libero dietro le persone
che tentano di separare le piastre di Magdeburgo.
2. Descrizione, caratteristiche tecniche
Due emisferi di plastica con impugnature e guarnizione
di gomma incassata si uniscono a tenuta di vuoto. Un
emisfero è dotato di rubinetto di intercettazione o di
ventilazione e di attacco per il tubo. L’apparecchiatura è
completata da un breve tubo.
Attacco per il vuoto: 8 mm
Diametro: 120 mm
Lunghezza tubo flessibile: 110 mm
1 Pompa manuale per vuoto
2 Tubo
3 Rubinetto di intercettazione o di ventilazione
con albero flessibile
4 Emisfero
5 Impugnatura
3. Principio di funzionamento
La Terra è circondata da uno strato d’aria, l’atmosfera. Le
molecole presenti nell’aria sono sottoposte, come tutta
la materia in generale, alla forza di gravità e si concentrano quindi sulla superficie terrestre. La pressione atmosferica esercitata dalla massa d’aria è massima a livello
del mare e diminuisce man mano che ci si allontana
dalla superficie della Terra. Analogamente a quanto accade con i liquidi, la pressione dell’aria agisce uniformemente su tutte le parti di un corpo. In un corpo aperto la
pressione interna e quella esterna si trovano sempre in
equilibrio. Se la pressione interna è minore di quella esterna, lo stato di equilibrio si ricrea con l’introduzione di
aria. Nel caso contrario, se la pressione interna è maggiore di quella esterna la compensazione avviene con la
fuoriuscita d’aria. In un corpo chiuso la forza risultante
dalla differenza fra la pressione interna e quella esterna
agisce nel primo caso comprimendo la superficie del corpo e nel secondo caso esercitando una spinta verso l’esterno, portando il corpo ad esplodere.
Il fisico nonché borgomastro di Magdeburgo Otto von
Guericke dimostrò per primo l’azione della pressione atmosferica. Iniziò a fare esperimenti sul vuoto intorno al
1650 e ottenne il suo risultato migliore durante un esperimento spettacolare condotto nel 1654 a Regensburg
davanti all’imperatore Ferdinando III: gli emisferi di
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Magdeburgo. Si trattava di due semisfere di rame del
diametro di 42 cm, unite ermeticamente grazie a una
striscia di pelle impregnata di olio e cera, dentro le quali
Guericke aveva creato il vuoto. La pressione dell’aria premeva a tal punto le semisfere una contro l’altra che 16
cavalli non riuscirono a separarle.
4. Comandi
• Prima di eseguire l’esperimento verificare che la guarnizione di gomma sia nella corretta posizione e non
presenti danni.
• Collegare l’emisfero dotato di rubinetto a una pompa e aprire il rubinetto.
• Collocare il secondo emisfero sul primo e premerli
uno contro l’altro.
• Una seconda persona inizia a creare il vuoto.
• Dopo breve tempo (a seconda della portata della
pompa) arrestare la pompa, chiudere il rubinetto e
allentare l’attacco del tubo.
• Dimostrare l’azione della pressione atmosferica tirando gli emisferi.
• Dopo aver eseguito l’esperimento immettere aria
nella sfera aprendo il rubinetto. Tenere saldamente
gli emisferi per evitare che si danneggino cadendo.
Dotazione supplementare necessaria:
1 pompa per vuoto (ad es. pompa manuale per vuoto
U20500)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germania • www.3bscientific.com • Con riserva di modifiche tecniche
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U30010 Semiesferas de Magdeburgo
Instrucciones de uso
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Las esferas de Magdeburgo sirven para demostrar el efecto
de la presión atmosférica (experimento histórico realizado por Otto von Guericke).
1. Aviso de seguridad
• No trate de separar las semiesferas evacuadas empleando alguna herramienta como palanca.
• No trate de separar las semiesferas usando cuerdas,
o algún medio semejante, puesto que, en el momento de separarse, pueden dispararse como proyectiles.
• Al airear las semiesferas, sosténgalas para evitar el
daño que podría producirse tras la caída de las
semiesferas.
• Es necesario que exista suficiente espacio libre por
detrás de las personas que intenten separar las
semiesferas de Magdeburgo.
2. Descripción, datos técnicos
Se trata de dos semiesferas de plástico con empuñaduras y empaquetadura de goma en los bordes que se
pueden acoplar creando el vacío entre ellas. Una de las
semiesferas está provista de un grifo de cierre y de aireación. El equipo se completa con una manguera corta.
Conexión de vacío: 8 mm
Diámetro: 120 mm
Longitud de la manguera: 110 mm
1 Bomba manual de vacío
2 Manguera
3 Grifo de cierre y aireación con tubo flexible
4 Semiesfera
5 Empuñadura
3. Principio de funcionamiento
La tierra está cubierta por una capa de aire: la atmósfera.
Tal como sucede con el resto de la materia, la fuerza de
gravedad también atrae las moléculas de aire y, por tanto, éstas se concentran sobre la superficie terrestre. La
presión atmosférica, ejercida por la masa de aire que
rodea la tierra, tiene su mayor valor al nivel del mar, y
disminuye si aumenta la distancia con respecto a la superficie terrestre. De manera análoga al comportamiento de los fluidos, la presión atmosférica actúa homogéneamente sobre todos los lados de un cuerpo determinado. En un cuerpo que posea una cavidad abierta, existe siempre un equilibrio entre la presión externa e interna del aire. Si la presión interna se vuelve menor a la
externa, fluirá aire hacia el interior, con lo que se restablecerá el equilibrio. También en el caso contrario, si la presión interna se torna mayor a la externa, se mantiene la
misma tendencia de equilibrio puesto que el aire fluirá
hacia el exterior. Si el cuerpo se encuentra cerrado, en el
primer caso, la fuerza resultante de la diferencia de presión entre el exterior y el interior actúa sobre la superficie
del cuerpo, apretándolo, y, en el segundo caso, se ejerce
una presión hacia afuera, la cual tiende a provocar la
explosión del cuerpo.
El físico y burgomaestre de Magdeburgo, Otto von
Guericke, fue el primero en demostrar la acción de la
presión atmosférica. Sus estudios sobre el vacío empezaron en 1650 y llegaron a la cima con el espectacular experimento del año 1654, realizado en Regensburgo: Las
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semiesferas de Magdeburgo, hecho que contó con la presencia del emperador Ferdinand III. Guericke evacuó dos
semiesferas de cobre, de un diámetro de 42 cm,
hermetizadas gracias a una junta formada por una correa de cuero impregnada de aceite y cera. El aire mantuvo unidas las semiesferas con tal fuerza que ni siquiera
16 caballos consiguieron separarlas.
4. Servicio
• Antes del experimento se debe comprobar que la
junta de goma se encuentre en la posición correcta y
que no presente daños.
• Conectar a una bomba la semiesfera en la que se
encuentra el grifo y, a continuación, abrir el grifo.
• Colocar la segunda esfera sobre la primera y presionarlas.
• Una segunda persona debe iniciar el proceso de evacuación del aire.
• Detener la evacuación tras un tiempo breve (esto depende de la capacidad de absorción de la bomba
empleada), cerrar el grifo y soltar la conexión de la
manguera.
• Demostrar la acción de la presión atmosférica tirando de las semiesferas para tratar de separarlas.
• Al finalizar el experimento, se deben airear las
semiesferas abriendo el grifo. Al hacerlo, se las debe
sostener para evitar los daños que podrían sufrir tras
una caída.
Se requiere adicionalmente:
1 bomba de vacío (por ejemplo, bomba manual de
vacío U20500)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemania • www.3bscientific.com • Se reservan las modificaciones técnicas
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U30010 Hemisfério de Magdeburgo
Instruções para o uso
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Os hemisférios de Magdeburgo servem para a demonstração da ação da pressão do ar atmosférico (experiência
histórica segundo Otto von Guericke).
1. Indicações de segurança
• Não tentar separar os hemisférios evacuados por alavanca com alguma ferramenta.
• Não tentar separar os hemisférios com cordas ou
semelhante, já que estas ao separar-se podem se
tornar projéteis.
• Ao ventilar os hemisférios, segurar firmemente a
aparelhagem de forma a evitar eventuais danos por
queda dos hemisférios.
• Deve haver suficiente espaço livre detrás da pessoas
que tentam separar os hemisférios de Magdeburgo.
2. Descrição, dados técnicos
Dois hemisférios de matéria plástica com alças e anel de
vedação integrado podem ser juntos hermeticamente
retendo o vácuo. Um dos hemisférios está equipado com
uma torneira de bloqueio ou ventilação e conector para
mangueira. Uma curta mangueira completa a aparelhagem.
Conexão ao vácuo: 8 mm
Diâmetro: 120 mm
Comprimento da mangueira: 110 mm
1 Bomba manual de vácuo
2 Mangueira
3 Torneira de bloqueio ou ventilação com conector para mangueira
4 Hemisfério
5 Punho
3. Princípios de funcionamento
A terra está envolta de uma camada de ar, a atmosfera.
Como qualquer outra matéria, as moléculas de ar estão
sujeitas à força de gravidade e concentram-se por isso na
superfície da terra. A pressão atmosférica produzida pela
massa de ar é maior ao nível do mar e diminui quanto
maior a distância da superfície terrestre. De forma análoga aos líquidos, a pressão do ar age sobre um corpo
uniformemente por todos os lados. Num corpo aberto
existe sempre equilíbrio entre a pressão interna e externa. Sendo a pressão interna menor do que a externa, o
estado de equilíbrio é restabelecido por absorção de ar.
Também no caso contrário, quando a pressão interna é
maior do que a externa, existe a mesma tendência por
exaustão de massa. Tratando-se de um corpo fechado, a
força resultante da diferença de pressão interna e externa age sobre a superfície do corpo e tende, no primeiro
caso, a amassa-lo, e no segundo caso dirigida para fora a
leva-lo a explodir.
O físico e burgomestre de Magdeburgo Otto von Guericke
foi o primeiro a demonstrar o efeito da pressão atmosférica do ar. Os seus ensaios de vácuo começaram a volta
de 1650 e chegam ao seu ápice numa experiência espectacular frente ao Imperador Ferdinand III em 1654 em
Regensburgo: os hemisférios de Magdeburgo. Para isso,
Guericke evacuou dois hemisférios de 42 cm juntos e
vedados com tiras de couro embebidas em óleo e cera. O
ar pressionava os dois hemisférios um contra o outro
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com tal força que nem mesmo a potência de 16 cavalos
foi capaz de separa-los.
4. Utilização
• Antes de iniciar a experiência, verificar se o anel de
borracha de vedação está bem colocado e controlar
se há eventuais danos.
• Conectar o hemisfério a uma bomba pela torneira,
logo abrir a torneira.
• Colocar o segundo hemisfério sobre o primeiro e pressionar um contra o outro.
• Uma segunda pessoa inicia o processo de evacuação.
• Após um curto espaço de tempo (dependendo do
desempenho da bomba) parar o bombeio, fechar a
torneira e soltar a mangueira de conexão.
• Demonstrar o efeito da pressão atmosférica do ar
puxando os hemisférios.
• Após a experiência, ventilar a esfera abrindo a torneira. Ao fazer isto, segurar os hemisférios de forma a
evitar danos ocasionados por uma eventual queda.
Adicionalmente necessário:
1 bomba de vácuo (por exemplo, a bomba manual de
vácuo U20500)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemanha • www.3bscientific.com • Sob reserva de modificações técnicas
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