Arhimede a fost probabil cel mai mare om de știință din lume — cel puțin cel mai mare din epoca clasică. A fost fizician, matematician, astronom, inventator și inginer. Multe dintre invențiile, teoriile și conceptele sale sunt încă în uz astăzi. Poate că cea mai cunoscută realizare a fost momentul său „Eureka”, când a descoperit principiul flotabilității.Arhimede a trăit în Siracuza pe insula Sicilia în secolul al III-lea î. HR., La acea vreme, Siracuza era unul dintre cele mai influente orașe ale lumii antice, potrivit Scientific American. Navele comerciale din Egipt, Grecia și Fenicia au umplut portul orașului-stat. A fost, de asemenea, un centru de comerț, artă și știință, potrivit Arhimede Palimpsest.după ce a studiat geometria și astronomia în Alexandria, „cel mai mare centru intelectual din lumea antică”, potrivit Scientific American, Arhimede s-a stabilit în Siracuza pentru a urmări o viață de gândire și invenție.una dintre invențiile sale a fost șurubul Arhimede., Acest dispozitiv utilizează un tirbușon cu un tub gol. Când șurubul se rotește, apa este trasă în sus. Acesta a fost inițial folosit pentru a goli apa de mare din Coca unei nave. Este încă folosit astăzi ca metodă de irigare în țările în curs de dezvoltare, potrivit lui Archimedes Palimpsest.Arhimede a spus faimos: „Dă-mi o pârghie și un loc unde să stau și voi muta lumea.”Această afirmație lăudabilă exprimă puterea pârghiei, care, cel puțin figurativ, mișcă lumea., Arhimede și-a dat seama că, pentru a realiza aceeași cantitate sau lucrare, s-ar putea face un compromis între forță și distanță folosind o pârghie. Legea lui de Maneta membre, „Magnitudini sunt în echilibru la distanțe reciproc proporțională cu greutatea lor,” potrivit „Arhimede în Secolul 21,” o carte virtuală, de Chris Rorres la Universitatea din New York. Arhimede a conceput, de asemenea, apărarea Siracuzei împotriva armatelor invadatoare. El a întărit zidurile Siracuzei și a construit mașini de război. Lucrările sale i-au ținut pe romani timp de doi ani. Cu toate acestea, în 212 î. HR.,, forțele sub generalul Marcellus au depășit orașul. Marcellus a avut respect pentru Arhimede și a trimis soldați să-l aducă pentru a putea întâlni faimosul matematician. Potrivit lui Arhimede Palimpsest, el a fost atât de concentrat pe rezolvarea unei probleme matematice încât nu știa că romanii au luat cu asalt orașul. Când un soldat i-a spus să-l însoțească pentru a-l vedea pe general, Arhimede i-a spus să plece. Soldatul înfuriat la lovit. Marcellus a ordonat ca Arhimede să fie îngropat cu onoruri., Piatra funerară a lui Arhimede a fost gravată cu imaginea unei sfere într-un cilindru, ilustrând unul dintre tratatele sale geometrice.

‘Evrika! Eureka!”

Arhimede a intrat în istorie ca tipul care a fugit gol pe străzile din Siracuza strigând ” Eureka!— – sau ” o am!”în greacă., Povestea din spatele acestui eveniment a fost faptul că Arhimede a fost acuzat de a dovedi că o nouă coroană făcută pentru Hieron, regele din Siracuza, nu a fost aur curat ca goldsmith a susținut. Povestea a fost scrisă pentru prima dată în secolul I î.HR. de către Vitruvius, un arhitect Roman. Arhimede s-a gândit mult și greu, dar nu a putut găsi o metodă pentru a dovedi că coroana nu era din aur solid. Curând după aceea, a umplut o cadă și a observat că apa se vărsa peste margine în timp ce intra și și-a dat seama că apa deplasată de corpul său era egală cu greutatea corpului său., Știind că aurul era mai greu decât alte metale pe care creatorul coroanei le-ar fi putut înlocui, Arhimede a avut metoda sa de a determina că coroana nu era aur pur. Uitând că era dezbrăcat, el a alergat gol pe străzi de la casa lui la rege strigând ” Eureka!”

principiul Arhimede

potrivit fără limite, principiul Arhimede afirmă că forța flotantă asupra unui obiect scufundat într-un fluid este egală cu greutatea fluidului care este deplasat de acel obiect., dacă un pahar este umplut în partea de sus cu apă și apoi se adaugă cuburi de gheață, ce se întâmplă? La fel ca apa vărsată peste margine când Arhimede a intrat în cada lui, apa din pahar se va vărsa atunci când se adaugă cuburi de gheață. Dacă apa care s-a vărsat a fost cântărită (greutatea este o forță descendentă), aceasta ar fi egală cu forța ascendentă (flotantă) asupra obiectului. Din forța flotantă, se poate determina volumul sau densitatea medie a obiectului., Arhimede a fost capabil să determine că coroana nu era aur pur datorită volumului apei deplasate, deoarece, deși greutatea coroanei era identică cu greutatea aurului pe care regele i-a dat-o producătorului coroanei, volumul era diferit datorită densităților diferite ale metalelor.

utilizări ale principiului Arhimede

principiul Arhimede este un instrument foarte util și versatil. Poate fi util în măsurarea volumului obiectelor neregulate, cum ar fi coroanele de aur, precum și în explicarea comportamentelor oricărui obiect plasat în orice fluid., Principiul lui Arhimede descrie modul în care navele plutesc, submarinele se scufundă, baloanele cu aer cald zboară și multe alte exemple, potrivit științei clarificate. Principiul Arhimede este, de asemenea, utilizat într-o mare varietate de subiecte de cercetare științifică, inclusiv medical, Inginerie, entomologie, inginerie și Geologie.

Curent de cercetare

Os volume/densități

principiul lui Arhimede are multe utilizări în medicină și stomatologie domeniu și este folosit pentru a determina densitatea oaselor si a dintilor. Într-o lucrare din 1997 publicată în revista Medical Engineering & Physics, cercetătorii au folosit principiul Arhimede pentru a măsura volumul părții spongioase din interiorul osului, cunoscut și sub numele de os cancellous., Fracția de volum a osului cancel poate fi utilizată în diferite studii de vârstă și de sănătate, inclusiv fiind un indice în studiile de îmbătrânire, osteoporoză, rezistență osoasă, rigiditate și studii de elasticitate. Pentru a crește reproductibilitatea măsurătorilor au fost testate diverse metode care au folosit principiul lui Arhimede: una în care osul a fost scufundat în apă distilată, alta în care osul a fost scufundat într-o soluție de apă și surfactant și o treime în care osul a fost plasat într-un recipient sigilat unde au fost înregistrate modificările presiunilor gazului.,

un articol publicat în 2017 în revista Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology este similar în natură cu articolul precedent în care au fost utilizate diferite metode pentru a determina reproductibilitatea, dintre care una a fost folosind principiul Arhimede. Principiul Arhimede a fost comparat cu utilizarea tomografiei computerizate cu fascicul conic (CBCT) pentru a măsura volumul dinților. Testele care au comparat principiul lui Arhimede și măsurătorile CBCT au arătat că acesta din urmă ar fi un instrument precis în planificarea procedurilor dentare.,un design simplu, fiabil, rentabil pentru un submarin descris într-o lucrare din 2014 în revista informatică, electronică și viziune, se bazează pe principiul Arhimede. Submarinele, potrivit autorilor, sunt concepute să călătorească în timp ce se scufundă complet sub apă și se bazează pe principiul Arhimede pentru a menține o adâncime constantă., Proiectarea acestui submarin prototip utilizează calcule care implică masa, densitatea și volumul atât al submarinului, cât și al apei deplasate pentru a determina dimensiunea necesară a rezervorului de balast, ceea ce va determina cantitatea de apă decât o poate umple și, prin urmare, adâncimea la care submarinul se poate scufunda.în timp ce principiul Arhimede este folosit în proiectarea submarinelor pentru a-i ajuta să se scufunde și să reapară, explică și motivul pentru care unele bug-uri pot merge pe apă., Într-un studiu din 2016 publicat în Applied Physics Letters, cercetătorii au folosit o metodă de măsurare a umbrelor create de striderii de apă pentru a măsura curburile din suprafața apei. Aceste scufundări pot fi apoi folosite pentru a obține volumul de apă care a fost deplasat, ducând la forța folosită pentru a menține bug-urile de apă pe linia de plutire. Autorii au spus că există un mare interes în înțelegerea fizicii din spatele bug-urilor care merg pe apă pentru a crea roboți biomimetici care merg pe apă.,o lucrare publicată în 2012 în Soft Matter descrie o viziune mai aprofundată a principiului Arhimede, pe care autorii îl numesc principiul Arhimede generalizat. Principiul Arhimede, așa cum este folosit în mod obișnuit, poate fi folosit doar ca aproximare în multe cazuri de studiere a profilurilor de sedimentare, în timp ce principiul generalizat poate explica fenomene precum particule mai dense care plutesc deasupra unui fluid ușor., Punctul cheie al autorilor constă în perturbațiile de densitate induse de particulele suspendate în fluid, care nu sunt luate în considerare în utilizarea tradițională a principiului Arhimede și este derivată o nouă abordare a principiului Arhimede.