Противодавление

«Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры» (Д.И.Менделеев)

Эту фразу я дополняю своей: «В науках измерение начинается с выбора системы измерения».

Когда мы говорим о давлении и противодавлении, то должны учитывать АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ, принятое в международной системе СИ за единицу (1 атм.)

То есть, повышенным давлением или избыточным, считаем превышение над единицей [атмосферного давления], а пониженным – меньше единицы [атмосферного давления]. Поэтому под вакуумным разряжением понимаем именно пониженное, по сравнению с атмосферным, давление.

Воздушный насос изобрёл немецкий физик Отто фон Герике для демонстрации силы давления воздуха. Его известный опыт (1654 г.), проведенный с двумя медными полыми полушариями, соединёнными вместе и прижатыми герметично друг к другу, изображён на гравюре «Магдебургские полушария». Из полой сферы откачивался воздух, и полушария удерживались внешней атмосферой. Демонстрация эксперимента проводилась в присутствии императора Священной Римской империи Фердинанда III. После откачки воздуха 16 лошадей, по 8 с каждой стороны, не смогли разорвать полушария.

* * *
К слову, в том же 1654 году после решения Земского собора о принятии Войска Запорожского в российское подданство 8 (18) января 1654 года в тогдашней столице войска Переяславе состоялось собрание представителей запорожского казачества и переяславского мещанства во главе с гетманом Богданом Хмельницким, на котором было всенародно принято решение об объединении тогдашней территории [части нынешней Украины], находящейся под властью запорожских гетманов (Гетманщина), с Россией, закреплённое присягой на верность царю.

(О, если б тогда, помимо Переяславского договора, было бы придумано неразрывно связывающее территории устройство, наподобие магдебургских полушарий, возможно, последствия такого союза оставались неизменными на века!)

Я не случайно привёл здесь о событиях 1654 года, ведь публикация данного рассказа пришлась как раз на день воссоединения Донбасса и других регионов Новороссии 30 сентября 2022 года, и сегодня вся страна празднует это важное событие, спустя 370 лет после решения об объединении территорий Гетманщины с царской Россией. Хотя южные рубежи Российской империи стали укреплять позже, при Екатерине Великой в XVIII веке, и новый регион называли Новороссией к 1764 году.

Уместно напомнить и о покупке Киева царской Россией у поляков в 1686 году при заключении договора о Вечном мире. В то время в Москве правила царевна Софья – регентша при малолетних царях Петре I и Иване V. В конечной редакции договора строки о компенсации выглядели так:
«А понеже Великие Государи, Их Царское Величество, по братской своей дружбе и любви к Великому Государю нашему, к Его Королевскому Величеству, для вечнаго покою подлинное число денег, се есть, сто сорок шесть тысяч рублев Московских отчесть и Речи Посполитой отдать указали».

* * *
Но вернёмся к магдебургским полушариям. Отто фон Герике:
«Я заказал два медных полушария приблизительно в 3/4 магдебургских локтя в диаметре, или точнее — так как мастера не очень-то заботятся о строгом соблюдении заказанных размеров, — в 67 сотых локтя».

По учебнику один саксонский локоть равнялся 0,566 м, таким образом, диаметр полусфер составлял 0,379 м. Тогда сила, сжимающая полусферы, равна 11,44 кН. Для разъединения полусфер потребовался бы груз массой 1167 кг. В другой раз фон Герике заказал полусферы диаметром 1 локоть, а точнее, как оказалось, 0,95 локтя. Сила прижатия тогда составила 23,01 кН или 2346 кг (данные Википедии).

Следующие три фрагмента, представленные перед текстом, мои. Это кадры из демонстрационного видео о презентациях эффекта, что показывались в зарубежных поездках по Европе и Северной Америке (США, Канада) во время участия в международных выставках и конференциях в период с 2006 по 2009.

В отличие от склеивания плоских стёкол при помощи воды, где тоже проявляется эффект сцепления поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел (так называемая адгезия), в моём  случае показаны подвижные системы, в которых меж металлическими пластинами и тяжёлыми цилиндрами действуют силы иного рода, схожие с силами в магдебургских полушариях. Подробнее изложено в рассказе "Новая парадигма трения. Часть 2": http://proza.ru/2021/10/10/1705

Более лёгкие пластины и тяжёлые цилиндры (вес одного 1745 грамм, второго 1940 грамм) не падают, сцепляясь друг с другом, при этом свободно скользят по поверхности в подвешенном состоянии. Этот эффект уникален и тем, что разъединение поверхностей возможно только смещением, либо уменьшением площади контакта до определённого значения. При попытке разъединить поверхности "на излом" нужно достаточное усилие (данные цифры не привожу).

Такими же схожими силами сцепления обладают, как ни странно, магнитные силы. Это видно по фрагменту видеоролика, ссылку на который я даю в рецензии ниже; эффект называется: "магнитный хранитель".

Кому-то покажется невероятным, что природа всех трёх эффектов (магдебургских полушарий, моих плавающих на сцеплении тел и магнитного хранителя) одна и та же. Но так оно и есть!