meccanica dei fluidi - gas - Macchina pneumatica
Macchina pneumatica a cilindri di vetro
Apparati e strumenti ad essa legati

Si riportano nella tabella che segue gli strumenti appartenenti al Vecchio Gabinetto di Fisica del Liceo che necessitano di una macchina pneumantica per funzionare. Per ciascuno si indica se si tratta di un vero e proprio accessorio o di uno strumento a sè stante. Si dà inoltre una breve descrizione del tipo d'esperienza con esso realizzabile e del principio fisico sfruttato e/o messo in evidenza.

NomeFotoFenomeno fisico evidenziato
Tubi di Newton

Lo strumento veniva montato per mezzo di un attacco filettato in corrispondenza del foro presente sul piatto della macchina pneumantica o per mezzo di un collegamento appositamente costruito e serviva per verificare la prima legge di caduta dei gravi.

Emisferi di Magdeburgo

Lo strumento veniva montato, in corrispondenza dell'emisfero che presenta la base d'appoggio e il rubinetto per mezzo di un attacco filettato, in corrispondenza del foro presente sul piatto della macchina pneumantica. Un simile apparato permetteva di riporodurre le spettacolari dimostrazioni pubbliche sulla pressione atmosferica eseguite da Otto von Geurike nel XVII secolo.

Fontane nel vuoto

Lo strumento veniva inserito all'interno della campana di vetro della macchina e, usando le parole dell'epoca, aveva lo scopo di dimostrare "l'espansibilità dell'aria". Di fatto si sfruttava lo squilibrio di pressione prodotto dalla macchina pneumatica per mettere in movimento una colonna d'acqua il cui effetto visivo dava l'idea di una fontana.

Crepavescica in ottone

Il dispositivo veniva appoggiato al piatto della macchina pneumatica con montata una vescica. Estraendo l'aria, la membrana si tensionava fino a portarla a rottura. Il repentino ingresso dell'aria probuceva un forte boato. Lo stesso strumento permetteva inoltre di provare sul una mano la forza della pressione atmosferica.

Baroscopi

Questi apparati hanno lo scopo di mettere in evidenza la spinta di sostentamento prodotta dall'aria sui corpi (spinta aerostatica). Infatti il principio di Archimede vale per i fluidi (liquidi e gas) e pertanto anche l'aria dà il suo piccolo contributo.

Apparecchio estinzione suono

Lo strumento, che per la verità non ha nessuna caratteristica speciale, si inseriva mentre emetteva suono all'interno della campana di vetro e serviva a verificare empiricamente che il suono non è in grado di trasmettersi nel vuoto, ovvero che necessita di un mezzo di propagazione, a differenza della luce che invece non necessita di alcun mezzo e che pertanto si propaga anche nel vuoto.

Accanto a quelle evidenziate nella tabella sovrastante, le esperienze realizzabili con la macchina pneumatica sono in realtà molte di più; con essa era infatti possibile dimostrare che è un componente dell'aria (ovviamente l'ossigieno) ad essere indispensabile alla combustione ed alla vita. Nel primo caso era sufficiente collocare sotto la campana di vetro una candela accesa la cui fiamma, a mano a mano che avanzava l'estrazione dell'aria ad opera dell'apparato, si affievoliva fino a spegnersi, mentre per l'altro esperimento si chiudeva nella campana un essere vivente. Si poteva osservare come i mammiferi e gli uccelli periscono subito a causa della rarefazione, i pesci e i rettili sopportano la privazione d'aria per un tempo magiore e infine che gli insetti possono rimanere vivi in tali condizioni anche per parecchi giorni.

Altre esperienze con la macchina pneumatica riguardano poi il congelamento dell'acqua ad opera del raffreddamento causato dal passaggio dallo stato liquido a quello solido a temperatura ambiente accompagnata dall'innesco di una forte ebollizione e la verifica che la temperatura d'ebollizione dipende dalla pressione.