LA POMPA PER IL VUOTO
Problema

Come mai il mercurio scende sempre a 760mm, qualsiasi sia l'altezza del tubo?

Ipotesi di lavoro

Proviamo a usare un'apparecchiatura che abbiamo nel laboratorio scientifico cioè la pompa per il vuoto che consente di modificare la quantità d'aria in un ambiente chiuso. Osserviamo cosa succede ai liquidi in un ambiente in cui varia la quantità d'aria.

Materiale

Pompa per il vuoto manuale con piatto in alluminio, campana pneumatica di materiale trasparente,  tappo di gomma, siringa senza stantuffo chiusa nel beccuccio, acqua colorata e beaker.

Procedimento

1.  Posizionare sul piatto della pompa per il vuoto un beaker pieno d'acqua colorata e inserire in esso un piccolo tubo (o una provetta capovolta) con l'estremità non tappata pescante nel beaker; contenente acqua colorata in modo da non riempire tutto il tubo; poi dopo aver collocato sul piatto la  campana pneumatica, con la pompa per il vuoto diminuire la quantità d'aria in essa contenuta e osservare.

2   Ripetere sempre lo stesso procedimento (1) aggiungendo un'altro tubetto orientato in un'altra direzione o una provetta capovolta sempre immersa e osservare.

3   Chiudere il rubinetto di uscita dell'aria, aprire invece quello di ingresso e osservare.  

Osservazioni

Si vede che, quando si toglie l'aria dalla campana, l'acqua scende nel tubetto, e quando si toglie più aria scende di più; invece se si rimette l'aria dentro la campana  l'acqua risale nel tubo di vetro. 

Con il piccolo tubo  posto secondo un'altra direzione il fenomeno si ripete.
Conclusioni

Togliendo l'aria, cala la pressione esercitata da essa  all'interno della campana e nel piccolo tubo il volume dell'aria cresce.
Viceversa quando si rimette l'aria  la situazione ritorna quella di partenza.
La discesa e la salita del liquido nel tubo dipendono evidentemente dalla pressione esercitata dall'aria nella campana. La diminuzione di pressione all'interno della campana ha quindi lo stesso effetto dei pesi illustrati nell'esperienza "la forza sulla superficie".  E' inoltre chiaro che la pressione  esercitata dall'aria all'interno della campana è in grado di  provocare la salita e la discesa del liquido nel tubetto solo attraverso la sua azione sulla superficie libera del liquido nel beaker. Quando è aperto il rubinetto di comunicazione con l'esterno, cioè ci si trova nella situazione di partenza, se si toglie la campana, il livello del liquido nel piccolo tubo non cambia. E' chiaro allora che sulla superficie libera del liquido si esercita una pressione identica a quella della situazione di partenza dell'esperimento, che è evidentemente esercitata dall'aria e che perciò viene chiamata pressione atmosferica.