Zum Hauptinhalt springen

Vakuum · Luftdruck · mechanische Kraft

Experimente zum Luftdruck

Otto von Guericke zeigte mit eindrucksvollen Versuchen: Nicht der leere Raum zieht. Die umgebende Atmosphäre drückt – und kann dadurch Kolben festhalten oder schwere Lasten heben.

1Luft wird aus einem abgeschlossenen Gefäß entfernt.
2Außen bleibt der volle atmosphärische Druck wirksam.
3Die Druckdifferenz erzeugt eine messbare Kraft.

Der Kolben, der sich kaum ziehen ließ

Guericke ließ mehrere Männer an einem Kolben ziehen. Zuvor hatte er einen großen Teil der Luft aus dem angeschlossenen Gefäß entfernt. Trotz gemeinsamer Kraft bewegte sich der Kolben kaum: Die Außenluft presste ihn in Richtung des niedrigeren Drucks.

Physikalisch richtig formuliert

Ein Vakuum besitzt keine Saugkraft. Die Bewegung entsteht durch den höheren Druck auf der Außenseite.

Guerickes historischer Hebe- und Kolbenversuch Historischer Kupferstich. Überlagerungen zeigen Zugkraft, Vakuumbereich und atmosphärischen Druck. HISTORISCHER VERSUCH Experimenta Nova · 1672 AUSSENDRUCK GERINGER INNENDRUCK GEMEINSAME ZUGKRAFT DER KOLBEN BLEIBT FAST AN SEINER POSITION Die Druckkraft ist größer als die Zugkraft.
Historische Darstellung aus Guerickes Hauptwerk. Die farbigen Überlagerungen erklären das Prinzip und gehören nicht zum Original.

Historische Ausgangslage. Der Kupferstich zeigt die Versuchsanordnung mit Gefäß, Kolben, Umlenkung und der gemeinsam ziehenden Gruppe.

0 %
Druckdifferenzhoch
Kolbenweg0 mm
Widerstandsehr groß

Vom Widerstand zur Nutzkraft

Aus genau diesem Widerstand baute Guericke eine Maschine: Wird die Luft unter einem grossen Kolben abgepumpt, drueckt die Atmosphaere ihn nach unten — und ueber Seil und Rolle hebt diese Bewegung eine Last. Der Galgenversuch, bei dem zwanzig Maenner den Kolben nicht halten konnten, gehoert zur eigenen Station.

Weiter zur Hebemaschine →

Das Werkzeug hinter den Versuchen

Guericke verbesserte seine Luftpumpe mehrfach. Die Kupferstiche zeigen Bauformen, Ventile, Kolben, Gefäße und Zubehör – eine technische Dokumentation des 17. Jahrhunderts.

Druckkraft = Druckdifferenz × wirksame Fläche

Mehr zur Vakuumluftpumpe →

Quellen und Vertiefung

  • Otto von Guericke: Experimenta Nova (ut vocantur) Magdeburgica de Vacuo Spatio, Amsterdam 1672, Buch III.
  • Otto-von-Guericke-Gesellschaft Magdeburg: Materialien zu Luftpumpe, Luftdruckversuchen und atmosphärischer Hebemaschine.
  • Die farbigen Markierungen sind moderne Erklärungsebenen; die historischen Kupferstiche bleiben unverändert.