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Gli emisferi di Magdeburgo sono un dispositivo sperimentale creato nel 1650 dal fisico tedesco Otto von Guericke, per dimostrare l'esistenza del vuoto e gli effetti della pressione atmosferica.

Nella configurazione dell'epoca si trattava di una coppia di emisferi d'ottone aventi bordi perfettamente combacianti e provvisti di un collare per bloccare movimenti tangenziali. Una volta uniti, era possibile estrarre l'aria dall'interno della sfera che essi costituivano e, una volta realizzato il vuoto, era impossibile separarli. Gli emisferi hanno un diametro interno di circa 60 centimetri. Uno di essi ha un tubo con una valvola di chiusura, che va collegato alla pompa.

Nel momento in cui l'aria viene estratta e la valvola viene chiusa, il tubo può essere staccato e gli emisferi restano saldati tra loro grazie alla pressione atmosferica. La forza che li tiene fermi è uguale all'area descritta dal loro bordo interno (che per un cerchio di diametro di 60 centimetri vale circa 0,2 m²), moltiplicata per la differenza di pressione tra l'interno e l'esterno (circa 2000 kgf su una superficie di circa 0,2 m²); ciò comporta una forza di circa 20000 N (essendo 1 kgf pari a circa 10 N), l'equivalente della forza necessaria per trascinare una autovettura o un piccolo elefante. Von Guericke eseguì l'esperimento degli emisferi l'8 maggio 1654 a Ratisbona alla presenza del Reichstag e dell'imperatore Ferdinando III; in quell'occasione vennero impiegati 30 cavalli, divisi in due gruppi di 15, che non riuscirono a dividere gli emisferi finché non fu riaperta la valvola ed eliminato così il vuoto. Nel 1656 fu ripetuto con 16 cavalli nella sua città natale, Magdeburgo, di cui era borgomastro. Gaspar Schott fu il primo a descrivere l'esperimento nel libro Mechanica Hydraulico-Pneumatica del 1657. Nel 1663 si tenne un'altra dimostrazione con 24 cavalli a Berlino. L'esperimento fu riportato dallo stesso von Guericke nella sua opera Experimenta nova, ut vocant, Magdeburgica de vacuo spatio del 1672, da cui il nome conservato dai suoi emisferi.

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È stato inventato da Galileo Galilei nel 1607 e per molti anni è stato basato sulla dilatazione del mercurio all'interno di un tubicino di vetro con una scala graduata. Nel 2009 una direttiva ministeriale ha vietato la produzione di questi termometri per la pericolosità dovuta all'alta tossicità dello stesso mercurio.

Il dispositivo è costituito da un cilindro di vetro contenente un liquido la cui densità aumenta sensibilmente al decrescere della temperatura. All'interno del cilindro sono contenute delle ampolline di vetro contenenti del liquido colorato. Tali ampolline hanno densità medie differenti fra di loro e ad esse sono appese delle targhette su cui viene indicata la temperatura. Quando il dispositivo ha raggiunto l'equilibrio termico con l'ambiente esterno, si può leggere la temperatura osservando il numero riportato sulla più bassa fra le ampolline rimaste a galla. Se l'ambiente esterno si trova a temperatura molto bassa, il liquido all'interno del cilindro risulta avere una densità maggiore di quella di qualsiasi ampollina, e quindi rimarranno tutte a galla. Al contrario ad alte temperature andranno tutte a fondo.A temperature intermedie cadranno sul fondo solo le ampolline con densità superiore a quella del liquido: quella che si trova al livello più basso fra quelle galleggianti avrà densità appena inferiore a quella del liquido e quindi ne indicherà approssimativamente la temperatura.

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La bilancia idrostatica è uno strumento usato per la determinazione della densità (massa/volume) di solidi e liquidi sfruttando il principio di Archimede, con l’elegante sistema di compensazione mediante pesi della “spinta” del liquido in cui è immerso un corpo solido, rispetto all’equilibrio dello stesso corpo nell’aria.

Già nel 1586 Galileo Galilei (1564-1642) nel suo scritto “La bilancetta” descrive il progetto di una bilancetta o bilancia idrostatica per la determinazione della gravità specifica di un metallo quando immerso nell’acqua, cioè il peso relativo a un uguale volume d’acqua. Essa era costituita da un dispositivo a leva con fulcro centrale, ai cui estremi andavano appesi rispettivamente un metallo e dall’altra un contrappeso. Galileo realizzò tale dispositivo solo nel 1608. Le comuni bilance idrostatiche permettono di misurare sia la densità di sostanze solide che liquide. Esse sono normali bilance a due bracci, adattate per poter misurare il peso di un corpo solido sia in aria che immerso in un liquido. Il funzionamento dello strumento si basa sul principio di Archimede, secondo il quale un corpo immerso in un liquido riceve una spinta verso l’alto di intensità pari al peso dell’acqua spostata.

Per dare una dimostrazione di questo principio, si sospendeva sotto uno dei due piatti della bilancia il cilindro cavo e sotto di esso il cilindro pieno. La bilancia veniva poi messa in equilibrio, posizionando nell’altro piatto una massa. Si metteva quindi sotto i cilindri un recipiente pieno d’acqua, e si immergeva il cilindro pieno. A questo punto la bilancia non risultava più in equilibrio, e si notava che il cilindro tentava di emergere. Questo accadeva poiché con l’immersione in acqua si creava una nuova forza, detta appunto spinta di Archimede, che sollevava il peso verso l’alto. Per dimostrare che la spinta d'Archimede è proporzionale al peso del volume di liquido spostato dal cilindro pieno, si versava nel cilindro cavo dell’acqua, fino a riempirlo. Si vedeva a questo punto che la bilancia tornava in equilibrio.

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Il tubo catodico è un tubo in vetro mantenuto a bassissime pressioni, alle estremità del quale sono applicati due elettrodi collegati rispettivamente con il polo positivo (anodo) e con il polo negativo (catodo) di un generatore di corrente. Quando la differenza tra gli elettrodi raggiunge un valore elevato, e la pressione all'interno del tubo valori bassissimi, il vetro di fronte al catodo emette una debole luminescenza (fluorescenza). Tale fenomeno è dovuto agli elettroni (raggi catodici) che si muovono dal catodo verso l'anodo rendendo fluorescente la parete del tubo che colpiscono.

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