Архимед изобретения и открытия – —
Изобретения и открытия Архимеда – Дневник metallman – DarkDiary.ru
Взойдя светилами для мира и времен,Не расточили тьму глубокой этой ночи,
Сказали сказку нам и погрузились в сон.
Омар Хайям
Любые рассказы о великих людях обычно начинаются с их биографии. Увы, в случае с Архимедом нам придется довольствоваться лишь набором неподтвержденных фактов. О жизни этого ученого ходит множество легенд, но достоверных сведений крайне мало.
Родиной изобретателя была Сицилия, город Сиракузы. Большую часть жизни он провел именно там. Дата его рождения — 287 год до нашей эры — установлена на основании свидетельства византийского историка Иоанна Цена (12 век), писавшего, что Архимед прожил 75 лет и погиб в 212 году до нашей эры.
В своих трудах изобретатель упоминал, что его отцом был астроном и математик Фидий, происходивший из знатного сиракузского рода. Судя по всему, в юном возрасте мальчик был послан на обучение в Александрию — крупнейший культурный центр того времени. В дальнейшем он активно общался с математиками александрийской школы (например, с Эрастофеном), и это наталкивает на мысль о том, что в качестве «учебников» Архимед использовал труды александрийца Евклида. Тематика его дальнейших исследований также совпадала с «евклидовой наукой» и значительно развивала ее — это, прежде всего, теория чисел, а также планиметрия и геометрия.
Выучившись в Александрии, Архимед вернулся домой и устроился «на работу» при дворе своего дальнего родственника — сиракузского тирана Герона II. Существует множество легенд о том, как Архимед выполнял самые хитроумные задачи Герона, однако в реальности правитель, скорее всего, не придавал особого практического значения его исследованиям и покровительствовал выдающемуся ученому лишь потому, что его присутствие в Сиракузах заметно повышало культурный статус города.
Находясь «под крылом» просвещенного монарха в течение большей части своей жизни, изобретатель мог спокойно работать — и работал, да так плодотворно, что в наши дни слово «Архимед» неизвестно лишь тем, кто живет в лесу, молится колесу и падает в обморок при виде самолета.
Сиракузы — один из самых влиятельных и красивых городов в античном Средиземноморье. Был основан в 8 веке до нашей эры под названием Сирако («болото», т.к. рядом с городом действительно находилось болото). Герон II мудро правил Сиракузами 50 лет: избегал крупных войн, развивал юриспруденцию, науки и искусства. Его наследник — юный Иероним — взошел на трон в 215 году и почти сразу же привел город к краху, поссорившись с Римом. Сиракузы пали из-за того, что некоторые горожане решили обсудить условия мирного договора и открыли римлянам небольшую дверь в стене, однако те ворвались внутрь и быстро подавили сопротивление.
Войска римского консула Марцелла очень долго (около 8 месяцев) осаждали Сиракузы. Причиной задержки якобы было то, что великий ученый перед угрозой вторжения перешел от чистой математики к механике и начал создавать удивительные боевые приспособления для защиты родного города. Более того — по некоторым свидетельствам, Архимед лично руководил обороной города и распоряжался его техническими ресурсами.
Римляне были не дураки. Оценив оборонительные новшества греков, Марцелл приказал своим солдатам не трогать гениального инженера при захвате города, планируя, видимо, переманить его к себе на службу. Нетрудно представить, какие военные механизмы мог бы изобрести Архимед, работая на практичных и жестоких римлян.
Однако история распорядилась иначе. По легенде, один из легионеров нашел ученого в саду его дома, когда тот изучал чертежи на песке, не обращая никакого внимания на уличные бои. То ли римлянин не узнал этого грека, то ли сознательно нарушил приказ командующего (говорят, что Архимед сказал солдату не трогать его рисунки — «круги», однако в каких именно выражениях он это сделал, остается неясным) — в любом случае величайший ум своего времени был попросту зарублен на месте.
Noli turbare circulos meos!
(лат. — «Не нарушай моих кругов!»)
Плутарх (45—120) сообщает, что по завещанию Архимеда на его могиле был установлен шар, заключенный в цилиндр, с указанием на то, что соотношение их объемов равно 2/3. В своем труде «О сфере и цилиндре» Архимед доказал такую же кратность соотношения площади поверхностей этих двух фигур.
Слово и дело
Достаточно лишь мельком взглянуть на «ноу-хау» Архимеда, чтобы понять, насколько этот человек обогнал свое время и во что мог превратиться наш мир, если бы высокие технологии усваивались в античности так же быстро, как и сегодня. Архимед специализировался в математике и геометрии — двух важнейших науках, лежащих в основе технического прогресса. О революционности его исследований говорит тот факт, что историки считают Архимеда одним из трех величайших математиков человечества (другие два — Ньютон и Гаусс).
По части новшеств этот грек был на голову выше всех европейских математиков вплоть до эпохи Возрождения. В обществе, где применялась совершенно жуткая система исчисления, и в языке, где слово «мириад» (десять тысяч) было синонимом «бесконечности», он разработал четкую науку о цифрах и «сосчитал» их вплоть до 1064.
Архимед заложил основы интегрального исчисления и теории сверхмалых чисел. Он доказал, что соотношение длины окружности к ее диаметру равно соотношению площади круга к квадрату его радиуса. Ученый, конечно, не назвал это соотношение «числом Пи», однако довольно точно определил ее значение в интервале от 3+10/71 (примерно 3,1408) до 3+1/7 (примерно 3,1429).
До нашего времени дошли лишь некоторые трактаты Архимеда. Большинство из них погибло в двух пожарах Александрийской библиотеки — сохранились лишь некоторые переводы на арабский и латынь. К примеру, в работе «О равновесии плоскостей» автор исследовал центры тяжести различных фигур. Существует леге
darkdiary.ru
Презентация к уроку по физике (7 класс) на тему: Презентация ” ВЕЛИКИЙ АРХИМЕД, ЕГО ОТКРЫТИЯ И ИЗОБРЕТЕНИЯ”
Слайд 1
ВЕЛИКИЙ АРХИМЕД, ЕГО ОТКРЫТИЯ И ИЗОБРЕТЕНИЯ Материал подготовила Учитель физики ГБОУ Школы №1981 г. Москвы Аликуева Е.А. 2017 годСлайд 3
Рождение Архиме́д (Ἀρχιμήδης; 287 — 212 до н. э. ) древнегреческий математик , физик и инженер из Сиракуз Сделал множество открытий в геометрии . Заложил основы механики , гидростатики , был автором ряда важных изобретений.
Слайд 4
Детство Отцом Архимеда, возможно, был математик и астроном Фидий. По утверждению Плутарха, Архимед состоял в близком родстве с Гиероном II, тираном Сиракуз.
Слайд 5
Обучение Для обучения Архимед отправился в Александрию Египетскую — научный и культурный центр того времени. Для обучения Архимед отправился в Александрию Египетскую — научный и культурный центр того времени.
Слайд 6
Открытия Архимед прославился многочисленными механическими конструкциями. Изобретённый им архимедов винт (шнек) для вычерпывания воды до сих пор применяется в Египте. «Это изобретение, – писал Галилей об архимедовом винте, – не только великолепно, но просто чудесно, поскольку мы видим, что вода подымается в винте, беспрерывно опускаясь».
Слайд 7
Открытия Архимед проверяет и создает теорию пяти механизмов, именуемых “простые механизмы”. Это – рычаг (“Дайте мне точку опоры, – говорил Архимед, – и я сдвину Землю”), клин, блок, бесконечный винт и лебедка..
Слайд 8
Изобретения Легенда повествует о том, что Архимеду удалось сдвинуть с места одним движением руки тяжелый многопалубный корабль «Сиракузия» благодаря разработанной им системе блоков , так
Слайд 9
Изобретения Полиспаст – система (из N штук) подвижных и неподвижных блоков, соединенных в общих держателях, обеспечивающих 2N кратный выигрыш в силе
Слайд 10
Метательная машина ближнего действия
Слайд 11
Изобретения «Лапа Архимеда», уникальная подъемная машина и прообраз современного крана. Внешне она была похожа на рычаг, выступающий за городскую стену и оснащенный противовесом. Если римский корабль пытался пристать к берегу около Сиракуз, этот «манипулятор» захватывал его нос и переворачивал. (вес римских трирем превышал 200 тонн, а у пентер мог достигать и всех 500), затапливая атакующих.
Слайд 12
Изобретения Римский флот встал на якорь неподалеку от города. По легенде, Архимед сконструировал большое зеркало,, при помощи которого «сконцентрировал» солнечный свет на флоте противника и спалил его дотла.
Слайд 13
Открытия В физике Архимед ввел понятие центра тяжести, установил научные принципы статики и гидростатики, дал образцы применения математических методов в физических исследованиях.
Слайд 14
Закон Архимеда Существует предание, что идея этого закона посетила Архимеда, когда он принимал ванну; с возгласом «Эврика!» он выскочил из ванны и нагим побежал записывать пришедшую к нему научную истину.
Слайд 15
Закон Архимеда
Слайд 16
Корона царя Гиерона Царь Гиерон, живший 250 лет до н.э. поручил ему проверить честность мастера, изготовившего золотую корону Архимед рассчитал выталкивающую силу, равную весу воды в объёме короны. Определив затем объём короны, он смог вычислить её плотность. Плотность вещества короны оказалась меньше плотности чистого золота. Мастер был изобличён в обмане.
Слайд 17
В астрономии Строительство «планетария» для наблюдения за движением пяти планет Солнечной системы, восходом Солнца и Луны Построил также прибор для определения видимого диаметра солнца
Слайд 18
В математике Обосновал метод расчета площади параболического сегмента, причем сделал это за две тысячи лет до открытия интегрального исчисления. В труде “Об измерении круга” Архимед впервые вычислил число “пи” – отношение длины окружности к диаметру – и доказал, что оно одинаково для любого круга.
Слайд 19
Гибель Архимеда Архимед погиб во время осады Сиракуз: его убил римский воин в тот момент, когда ученый был поглощен поисками решения поставленной перед собой проблемы.
Слайд 20
«Палимпсест Архимеда» «Палимпсест Архимеда» — христианская книга, составленная в 12 веке из «языческих» пергаментов 10 века. Для этого с них смыли прежние письмена, и на полученном материале написали церковный текст. К счастью, палимпсест был сделан некачественно, поэтому на просвет оказались видны старые буквы. В 1906 году выяснилось, что это три неизвестных ранее труда Архимеда.
Слайд 21
В память Один из крупных лунных кратеров (82 километра в ширину) был назван именем Архимеда.
Слайд 22
Источники информации http://elementy.ru/trefil/21067/Zakon_Arkhimeda http://class-fizika.narod.ru/7_archim.htm http://900igr.net/kartinki/fizika/Zakon-Arkhimeda/Zakon-Arkhimeda.html https://ru.wikipedia.org/wiki/ http://alternathistory.com/voennye-mashiny-arkhimeda https://www.google.ru/search?q= http://nsportal.ru/workspace/589732
nsportal.ru
Учебный проект Выдающиеся открытия Архимеда — Letopisi.ru
Материал из Letopisi.Ru — «Время вернуться домой»
АрхимедАрхимед (287-212 до н.э.) “Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”.
Нельзя говорить об Архимеде, не вспоминая его выдающиеся открытия. Вспомним некоторые из них…
“Архимедов винт”
В начале своей творческой деятельности Архимед по примеру отца занимался астрономией, хотя это, видимо, не прельщало его. Интереснее ему была механика. Но особенность греческой науки состояла в ее склонности к отвлеченному, абстрактному знанию. Философские и математические истины считались самоценными, так что практическое использование научных знаний воспринималось сдержанно. Поэтому механика в ту эпоху не относилась к числу высоких наук. По этой причине и философы-материалисты вроде Демокрита не ценились александрийскими учеными. Архимед был среди них своего рода “белой вороной” и потому, пребывая в Александрии, не слишком афишировал свои занятия механикой. Одно из его изобретений того времени получило название “Архимедов винт”. Он представляет собой приспособление для подъема воды снизу вверх. Нижняя часть установленного под наклоном цилиндра располагается в воде. Внутри него помещается спираль в форме самозавинчивающегося винта. При ее вращении — например, с помощью рукояти — вода, набранная в нижней части такого насоса, поднимается к верхней части цилиндра. Такой подъёмный винт предназначался для орошения прилегающих к Нилу зон и получил в Египте широкое применение. Но это вряд ли повысило авторитет Архимеда в глазах александрийских ученых. Значительная часть сельскохозяйственных работ осуществлялась тогда рабами, а их условия труда не считалось необходимым улучшать. Более того, механизмы, облегчавшие жизнь рабов, вызывали презрение. Считалось, что раб на то и раб, чтобы тяжко работать, а удел свободных людей — заниматься свободными искусствами, познанием мира и прочими достойными уважения делами.
Число π
Проведя несколько лет за границей, Архимед решил вернуться домой в Сиракузы. Этот поступок был весьма необычен. Почти все ученые, попавшие в Александрию, стремились остаться там навсегда: слишком уж благоприятными там были условия для научного творчества. В распоряжении ученых находилась превосходная библиотека; государство оплачивало расходы на проведение научных опытов; наконец, не надо было думать о хлебе насущном. Казалось бы, об этом можно только мечтать! Однако Архимеда, вероятно, сковывала общая атмосфера Музея. Александрийские ученые занимались только “чистой” наукой, строили теории, доказывали теоремы, но и думать не хотели об их практическом применении. Оборотной стороной такой однобокой свободы творчества была необходимость угождать Птолемеям, предоставившим ученым такую свободу. В Сиракузах при царе Гиероне II Архимед был избавлен от такого рода унижений и от всех условностей александрийской жизни, а потому мог делать то, что хотел. По возвращении домой он, скорее всего, занялся математическими исследованиями, завершившиеся открытием числа π. Архимед решил определить площадь круга, для чего вписал в окружность равносторонний шестиугольник и высчитал его nлощадьщадь. Далее он вписывал в окружность paвносторонние многоугольники соответственно с 12, с 24 и, наконец, с 96 сторонами и вычист площади каждого из них. Затем исследовате проделал ту же процедуру с такими же мно угольниками, описанными вокруг этой же окружности. Многоугольник со столь большим числом сторон очень похож на круг, и поэтому, заключил Архимед, площадь круга будет составлять величину, среднюю между площадями описанного и вписанного многоугольников. Ученый обнаружил, что площадь круга немногим больше, чем (3 + 10/71) х R2 (R — радиус круга) и немногим меньше, чем (3 + 1/7) х R2. Величина 3 + 10/71 соответствует (в принят ныне системе записи) 3,140845…, а 3 + 1/7 3,142857… У обоих чисел первые две циф после запятой одинаковы, и потому величи названных выше дробей позволяли Архиме достаточно точно вычислять площади друг кругов. Открыв метод расчета площади круга, ему было довольно легко вычислить длину его окружности. Если разрезать круг на очень узкие сегменты и расположить их один возле другого, то получится форма, напоминающая прямоугольник. Используя только что обнаруженную формулу для вычисления площади круга, Архимеду удалось высчитать длину его окружности. Он получил формулу: “окружность = 3,14 х диаметр”. В математике величину 3,14 ныне принято именовать «числом π». Это открытие Архимеда — одно из важнейших в математике. Приём, использованный Архимедом для выделения площади круга, называется “методом исчерпывания”. Евклид коснулся этой темы в своих “Началах”, что косвенно подтверждает мнение о том, что число п было одним из первых открытий Архимеда по возвращении из Александрии.
Как сдвинуть Землю с места
Архимед продолжал свои исследования. Он разбирался с тем, как на весах уравновешиваются грузы. Ученый задался вопросом: “Куда следует поместить точку опоры, чтобы уравновесить большую малую гири?” Очевидно, что более тяжёлая гиря должна находиться ближе к точке опоры, а менее тяжелая-дальше. Но Архимед хотел эту задачу решить математически. Сила, умноженная на расстояние от груза до точки опоры, является физической величиной, названной “моментом силы”. Архимед доказал в своей работе “О равновесии плоских фигур”, что два разных груза уравновесят друг друга, если их моменты силы равны. Возьмем перекладину с точкой опоры. Если одно ее плечо в 10 раз больше друго— то усилие, приложенное к первому плечу, поднимет второе лишь на 1/10 того расстояния, которое пройдет большее плечо. При этом груз на конце короткой стороны приводится в движение силой, в 10 раз большей, чем сила, прилагаемая к длинной стороне. Следовательно, при помощи рычага можно многократно увеличить силу, приложенную к какому-либо предмету. Архимед понял, что это правило имеет неограниченное число применений. При помощи очень длинной перекладины, опирающейся на подставку, можно привести в движение предмет любой тяжести, лишь нажав на длинный конец. Поэтому-то Архимед и произнес знаменитые слова: “Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”. Царь Гиерон II предложил Архимеду на опыте доказать правоту своей теории, переместив какой-нибудь тяжелый предмет. Архимед попросил, чтобы один из кораблей, стоящих в порту, наполнили грузом и людьми. Чтобы сдвинуть его с места, нужны были усилия многих мужчин. Архимед сконструировал сложную систему колесной передачи, действующую подобно рычагам. Через нее пропустили канат, привязанный к кораблю, после чего Архимед потянул за канат, и корабль двинулся с места. Так отвлеченная теория обрела практическое применение. Увидев это техническое чудо, царь стал еще больше доверять Архимеду.
Самое важное для Архимеда открытие
Продолжая свои исследования, посвященные квадратуре круга, Архимед решил найти метод расчета площади поверхности и объема сфер. И однажды ему пришла в голову идея: для определения площади и объема сферы следует использовать конусы и цилиндры – относительно похожие формы — и попытаться найти связь между ними и сферами. Архимед начал с вписанной в цилиндр сферы, касающейся его оснований, а также с двух конусов, имеющих общую вершину в центре цилиндра и основания, равные основаниям цилиндра. Ученый попробовал найти решение, исходя из объемов конусов и цилиндра. Объем цилиндра равен площади основания, умноженной на его высоту. Площадь основания рассчитывается при помощи уже найденного им числа п, умноженного на квадрат радиуса основания. Сделав эти расчеты, Архимед обнаружил, что объем конусов равен одной трети объема цилиндра. После этого ученый сделал очень важное открытие: если поставить в ряд сферу, конус и цилиндр и сделать горизонтальный срез на одинаковой высоте, то сумма площадей сечения конуса и сферы будут равняться площади сечения цилиндра, независимо от высоты горизонтального среза. Обнаружив это, Архимед понял, что, добавляя объем сфер к объему конусов, мы получим объем цилиндра. Так как он знал, как рассчитывать объём цилиндров и конусов, он смог обратиться определению объёма сферы. На основе эти результатов Архимеду удалось найти формулу площади поверхност сферы. Затем Архимед переписал все три уравнения для объемов и cpaвнил их. Он констатировал, что объёмы конусов, сферы и цилиндра находились в соотношении 1:2:3. “Какая красивая истина!” — воскликнул он, начертив вписанную в цилинд сферу. Затем он сказал своим ученикам, “Когда я умру, пусть этот рисунок украси мою могилу”. Это его пожелание было осуществлено.
Небесный глобус Архимеда
Архимед занимался многими науками, но дошли до нас лишь его работы по математике и отчасти механике. Однако сохранились свидетельства о том, что Архимед достаточно много времени уделял астрономии. Изучать её он начал ещё в детстве под влиянием своего отца Фидия и продолжал это делать до конца жизни. Известно, что Архимед построил механическую модель движения Земли, Солнца, Луны и пяти планет и описал свою работу в книге “Об изготовлении неьесной сферы”. Этот маленький медный глобус точно показывал лунные фазы и солнечные затмения и приводился в движение водой. Римский политик и филосов Цицерон, видевший глобус собственными глазами, писал: “Главным чудом в изобретении Архимеда было то искусство, благодаря которому он смог соединить в одной системе и осуществить при помощи одного вращательного движения столь необходимые между собой движения и столь различные вращения разных светил”.
Хронология
Порядок опубликования работ
Многие работы Архимеда не сохранились до наших дней. К настоящему моменту удалось отыскатьпримерно полтора десятка его книг, частью в переводе на арабский язык. Очень трудным является вопрос об их хронологии.
| Основные работы Архимеда |
|---|
letopisi.org
Архимед. Биография известного ученого
«Архимед» (Доменико Фетти, 1620)
«Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Не правда ли смелое заявление для ученого, жившего в III веке до нашей эры?! Это высказывание, как вы уже догадались, принадлежит великому древнегреческому математику и физику, инженеру и механику, астроному и естествоиспытателю Архимеду из Сикаруз, создателю множества гениальных теорий, и уникальных механизмов, невероятных открытий в математике и геометрии.
Родился великий ученый в древнем городе Сикарузы, расположенном на острове Сицилия, в 287 году до нашей эры. Отец Архимеда Фидий был астрономом при дворе правителя Сикаруз. С юных лет Архимеда окружала наука, которая впоследствии стала делом всей его жизни. Первые научные опыты Архимед совершил в области техники и механики.
Находясь в Египте, Архимед познакомился с знаменитыми александрийскими учеными Кононом и Эратосфеном. Эта встреча оказалась судьбоносной для Архимеда. Пример великих ученых заставил Архимеда развить свои выдающиеся таланты и способности.
Научная деятельность Архимеда была настолько гениальной, а поразительные изобретения так уникальны, что уже при жизни вокруг фигуры ученого слагались невероятные легенды и истории. Как утверждали рассказы современников, Архимед сумел точно определить состав материала, из которого была изготовлена корона царя Гиерона II. К тому времени удельный вес золота уже был известен, основная трудность же состояла в том, как точно определить объем короны, которая имеет неправильную форму! Долго размышлял над этой проблемой Архимед. Решение пришло совсем неожиданно. Когда Архимед пришел в термы (общественные римские бани), его озарила догадка: при погружении тела в воду определить его объем можно, если измерить объем вытесненной им воды. Таким образом, стало возможным определить и объем королевской короны. Осознав точность своей догадки, Архимед восторженно воскликнул: «Эврика!». Вот так, практически случайно, был открыт основной закон гидростатики, который позднее был назван «законом Архимеда».
Эдуард Вимонт (1846—1930). Смерть Архимеда
Кстати сказать, что после этого легендарного случая выражение «эврика» от греческого «я нашел», получило дополнительное переносное значение — радость и удовлетворение, получаемое при решении какой-либо сложной задачи или возникновение новой идеи.
Согласно другой греческой легенде, огромный многопалубный корабль «Сикарузия», построенный Гиероном II в подарок египетскому царю Птолемею, был таким тяжелым, что спустить его на воду не представлялось возможным. Но и в этот раз на помощь пришел Архимед, со своим простым, но гениальным изобретением. Ученый воздвиг полиспаст — систему блоков, посредством которого он одним лишь движением руки, спустил на воду огромный корабль. При этом Архимед изрек свой знаменитый афоризм: «Будь в моем распоряжении другая Земля, на которую можно было бы встать, я сдвинул бы с места нашу».
На протяжении всей своей жизни Архимед изучал, творил, создавал, экспериментировал, открывал и усовершенствовал. Он был буквально одержим математической наукой. Вплоть до последнего дня его лишь заботили научные проблемы. Во время второй Пунической войны Архимед не покинул осажденный город. Он организовал инженерную оборону Сикаруз. Однако римские войска все же взяли город штурмом. Как утверждают исторические свидетельства, Архимед, погибший от меча римского солдата, вовсе не беспокоился о своей кончине, свою смерть он встретил словами: «Не трогай моих чертежей! На могиле великого ученого был воздвигнут монумент с изображением шара и описанного около него цилиндра. В эпитафии было написано, что объемы этих тел относятся как 2:3. Именно это открытие Архимед особенно ценил.
Следует сказать, что вклад древнегреческого ученого, математика и механика в развитие наук был огромным. Главные математические достижения Архимеда относятся к области математического анализа. Именно Архимед развил методы нахождения площадей поверхностей и объемов различных фигур и тел. Им был усовершенствован и виртуозно применен на практике метод «исчерпывания», придуманный Евдоксом Книдским. Впоследствии идеи Архимеда были положены в основу интегрального исчисления.
Изображение Архимеда на медали Филдса
Архимеда, по праву, считают создателем механики как науки. Его механические конструкции прославили его в веках. Конструкция рычага были известна и до Архимеда, однако, именно он сумел найти ему полноценное применение на практики и создал целую теорию рычагов. Также Архимедом был изобретен винт для поднятия воды, который и по сей день используется в Египте.
Архимед отлично знал математику и астрономию, гениальность его изобретений, глубина проникновения в существо проблем поразительны. В его научных сочинениях математика впервые систематически применяется к решению задач естествознания и техники.
В области математики Архимеду принадлежат следующие открытия: нашел и изучил все полуправильные многогранники, которые позднее были названы в его честь. Также он развил и усовершенствовал учение о конических сечениях. Архимед изобрел геометрический способ решения кубических уравнений типа x^2 (a pm x) = b, корни которых он находил путем пересечения параболы и гиперболы. Им было проведено всестроннее изучение уравнений этого вида, в результате чего им были определены условия, при которых они могут иметь действительные положительные различные корни и при которых корни будут совпадать. Важную роль в развитии математической науки сыграло вычисленное Архимедом отношение длины окружности к диаметру. В знаменитом научном трактате «Об измерении круга» Архимед впервые дал точное приближение для числа π — .
В области астрономии Архимеду также принадлежит ряд уникальных изобретений. К примеру, им был сконструирован планетарий или, так называемая, «небесная сфера». Приведенная в движение сфера наглядно показывала движения пяти планет, восход и заход Солнца и Луны, фазы затмения Луны.
Начиная с IX-XI вв. работы Архимеда начинают переводиться на арабский язык. В Европе с трудами Архимеда знакомятся в XIII веке. В XVII-XIX вв. работы Архимеда начинают переводится и на другие языки мира. На русском языке отдельные сочинения Архимеда были изданы в 1823 году.
Можно смело сказать, что идеи Архимеда более чем на два тысячелетия опередили своё время. Лишь в начала XVII века учёным удалось продолжить и развить гениальные идеи одного из выдающихся математиков Древней Греции Архимеда.
Поделиться ссылкой
sitekid.ru
Изобретатель винта – Великие физики
Изобретателем винта считается древнегреческий учёный, математик, физик, изобретатель и инженер Архимед, живший в 287-212 годах до нашей эры.
Нужно заметить, что винт Архимеда вовсе не был предназначен для крепежа. Архимед создал его как средство для подъёма воды из низко расположенных водоёмов в оросительные каналы.
Винт Архимеда
В одном из своих сочинений Галилео Галилей назвал винт Архимеда «водяной улиткой Архимеда».
Изобретение Архимеда устроено гениально просто. В цилиндрическую трубу, установленную под углом к горизонтальной плоскости, помещён винт. Нижний конец цилиндрической трубы погружен в воду. Когда винт вращается, вода поднимается по трубе вверх. Винт приводится в движение вручную или с помощью ветряного колеса.
Винт Архимеда сразу же нашёл широкое применение. С его помощью осуществляли подъём воды в оросительные каналы. В Египте он до сих пор используется в устройствах для орошения полей. В дальнейшем древние греки начали использовать винт в прессах, с помощью которых выжимали сок из винограда для приготовления вина. Благодаря винту Архимеда, воду поднимали из глубоких колодцев. В Голландии это устройство применяли для того, чтобы отвоевать у моря территории для земледелия. Часть моря отгораживали дамбой, затем осушали его с помощью винта Архимеда.
Винт Архимеда стал прообразом современного шнека – стержня со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси. А шнек, в свою очередь, является частью механизма, предназначенного для перемещения груза вдоль винтовой поверхности внутри трубы. Практически каждая хозяйка пользуется в быту мясорубкой, одной из деталей которой является шнек. Архимедов винт стал прообразом судовых винтов и авиационных пропеллеров, движителей вездеходов, а также обычных винта и гайки.
Учёный Архимед
Но Архимед изобрёл не только винт. Величайший учёный, живший в Древней Греции, был автором множества технических изобретений.
Идея использования рычага также принадлежит Архимеду. Комплекс блочно-рычажных механизмов, созданных им в порту Сиракуз, значительно облегчил и ускорил процесс перевалки грузов.
Но с особенной силой инженерный гений Архимеда проявился весной 214 г. до нашей эры во время осады Сиракуз. Архимеду в это время было более 70 лет.
Архимед придумал различные оборонительные машины. Эти машины были приспособлены для метания снарядов на любое расстояние. Если неприятель находился далеко, его корабли поражали дальнобойные камнеметательные машины. Если же ему удавалось подплыть поближе, в дело шли меньшие машины. Метательные машины Архимеда забрасывали лагерь врагов бомбами, начинёнными горящей смолой. Наполированные до блеска щиты воинов выполняли роль линз. Отражённый от них солнечный свет направляли на вражеские корабли и поджигали их. Изобретения Архимеда заставляли врагов отступать. Много месяцев Сиракузы были неприступны. Но, в конце концов, пали из-за предательства. И великий учёный погиб от руки римлянина, защищая рукой не себя, а свои чертежи.
Гениальный Архимед намного опередил время, в которое жил. Со времени его гибели прошло много веков. Винт Архимеда видоизменился. Но идеи Архимеда находят новое применение и сейчас.
www.phisiki.com
АРХИМЕД – 100 ВЕЛИКИХ УЧЕНЫХ – БИОГРАФИЯ – ОТКРЫТИЯ
(287 — 212 до н. э.)
Архимед родился в 287 году до нашей эры в греческом городе Сиракузы, где и прожил почти всю свою жизнь. Отцом его был Фидий, придворный астроном правителя города Гиерона. Учился Архимед, как и многие другие древнегреческие ученые, в Александрии, где правители Египта Птолемеи собрали лучших греческих ученых и мыслителей, а также основали знаменитую, самую большую в мире библиотеку.
После учебы в Александрии Архимед вновь вернулся в Сиракузы и унаследовал должность своего отца.
В теоретическом отношении труд этого великого ученого был ослепляюще многогранным. Основные работы Архимеда касались различных практических приложений математики (геометрии), физики, гидростатики и механики. В сочинении «Параболы квадратуры» Архимед обосновал метод расчета площади параболического сегмента, причем сделал это за две тысячи лет до открытия интегрального исчисления. В труде «Об измерении круга» Архимед впервые вычислил число «пи» — отношение длины окружности к диаметру — и доказал, что оно одинаково для любого круга.
Мы до сих пор пользуемся придуманной Архимедом системой наименования целых чисел.
Математический метод Архимеда, связанный с математическими работами пифагорейцев и с завершившей их работой Эвклида, а также с открытиями современников Архимеда, подводил к познанию материального пространства, окружающего нас, к познанию теоретической формы предметов, находящихся в этом пространстве, формы совершенной, геометрической формы, к которой предметы более или менее приближаются и законы которой необходимо знать, если мы хотим воздействовать на материальный мир.
Но Архимед знал также, что предметы имеют не только форму и измерение: они движутся, или могут двигаться, или остаются неподвижными под действием определенных сил, которые двигают предметы вперед или приводят в равновесие. Великий сиракузец изучал эти силы, изобретая новую отрасль математики, в которой материальные тела, приведенные к их геометрической форме, сохраняют в то же время свою тяжесть. Эта геометрия веса и есть рациональная механика, это статика, а также гидростатика, первый закон которой открыл Архимед (закон, носящий имя Архимеда), согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости.
Однажды приподнявши ногу в воде, Архимед констатировал с удивлением, что в воде нога стала легче. «Эврика! Нашел!» — воскликнул он, выходя из своей ванны. Анекдот занятный, но, переданный таким образом, он не точен. Знаменитое «Эврика!» было произнесено не в связи с открытием закона Архимеда, как это часто говорят, но по поводу закона удельного веса металлов — открытия, которое также принадлежит сиракузскому ученому и обстоятельные детали которого находим у Витрувия.
Рассказывают, что однажды к Архимеду обратился Гиерон, правитель Сиракуз. Он приказал проверить, соответствует ли вес золотой короны весу отпущенного на нее золота. Для этого Архимед сделал два слитка – один из золота, другой из серебра, каждый такого же веса, что и корона.
Затем поочередно положил их в сосуд с водой, отметил, на сколько поднялся ее уровень. Опустив в сосуд корону, Архимед установил, что ее объем превышает объем слитка. Так и была доказана недобросовестность мастера.
Любопытен отзыв Цицерона, великого оратора древности, увидевшего «архимедову сферу» — модель, показывающую движение небесных светил вокруг Земли: «Этот сицилиец обладал гением, которого, казалось бы, человеческая природа не может достигнуть».
И, наконец, Архимед был не только великим ученым, он был, кроме того, человеком, страстно увлеченным механикой. Он проверяет и создает теорию пяти механизмов, известных в его время и именуемых «простые механизмы». Это — рычаг («Дайте мне точку опоры, — говорил Архимед, — и я сдвину Землю»), клин, блок, бесконечный винт и лебедка.
Именно Архимеду часто приписывают изобретение бесконечного винта, но возможно, что он лишь усовершенствовал гидравлический винт, который служил египтянам при осушении болот.
Впоследствии эти механизмы широко применялись в разных странах Мира. Интересно, что усовершенствованный вариант водоподъемной машины можно было встретить в начале XX века в монастыре, находившем на Валааме, одном из северных российских островов. Сегодня же архимедов винт используется, к примеру, в обыкновенной мясорубке.
Изобретение бесконечного винта привело его к другому важному изобретению, пусть даже оно и стало обычным, — к изобретению болта, сконструированного из винта и гайки.
Тем своим согражданам, которые сочли бы ничтожными подобные изобретения, Архимед представил решительное доказательство противного в тот день, когда он, хитроумно приладив рычаг, винт и лебедку, нашел средство, к удивлению зевак, спустить на воду тяжелую галеру, севшую на мель, со всем ее экипажем и грузом.
Еще более убедительное доказательство он дал в 212 году до нашей эры. При обороне Сиракуз от римлян во время второй Пунической войны Архимед сконструировал несколько боевых машин, которые позволили горожанам отражать атаки превосходящих в силе римлян в течение почти трех лет. Одной из них стала система зеркал, с помощью которой египтяне смогли сжечь флот римлян Этот его подвиг, о котором рассказали Плутарх, Полибий и Тит Ливии, конечно, вызвал большее сочувствие у простых людей, чем вычисление числа «пи» — другой подвиг Архимеда, весьма полезный в наше время для изучающих математику Архимед погиб во время осады Сиракуз его убил римский воин в тот момент, когда ученый был поглощен поисками решения поставленной перед собой проблемы.
Любопытно, что, завоевав Сиракузы, римляне так и не стали обладателями трудов Архимеда. Только через много веков они были обнаружены европейскими учеными. Вот почему Плутарх, одним из первых описавший жизнь Архимеда, упомянул с сожалением, что ученый не оставил ни одного сочинения Плутарх пишет, что Архимед умер в глубокой старости. На его могиле была установлена плита с изображением шара и цилиндра Ее видел Цицерон, посетивший Сицилию через 137 лет после смерти ученого Только в XVI—XVII веках европейские математики смогли, наконец, осознать значение того, что было сделано Архимедом за две тысячи лет до них Он оставил многочисленных учеников. На новый путь, открытый им, устремилось целое поколение последователей, энтузиастов, которые горели желанием, как и учитель, доказать свои знания конкретными завоеваниями. Первым по времени из этих учеников был александриец Ктесибий, живший во II веке до нашей эры. Изобретения Архимеда в области механики были в полном ходу, когда Ктесибий присоединил к ним изобретение зубчатого колеса.
history.vn.ua
Открытия и изобретения архимеда
Открытия и изобретения архимеда
Ответы:
Архимед – древнегреческий ученый, физик, математик, механик. Автор многочисленных открытий геометрии. Основатель гидростатики, механики, изобретатель. Архимед появился на свет в 287 до н. э. в Сиракузах на Сицилии. Отец Архимеда, Фидий, был астрономом и математиком, пользовался расположением тирана Сиракуз Гиерона II (по сведениям Плутарха). Именно отец привил ребенку любовь к наукам, которая впоследствии переросла в дело всей жизни Архимеда. Учиться отец отправил Архимеда в Александрию Египетскую, которая в античном мире была научным и культурным центром. Здесь Архимед быстро познакомился с рядом известных ученых того времени: Эратосфеном, астрономом Кононом. Можно сказать, что молодому сицилийцу повезло: в то время Александрийская библиотека процветала, в ней было собрано около 700 000 рукописей. В библиотеке Архимед знакомится с трудами ряда греческих геометров, и эти знания очень пригодились ему в дальнейшем. После обучения Архимед вернулся на родной остров. Сиракузы встретили его приветливо, – он ни в чем не нуждался и мог спокойно заниматься наукой. О жизни его в этот период известно немного. Еще при жизни ученого о нем начали слагать многочисленные легенды, а спустя многие столетия путаница лишь усилилась. Хорошо известно лишь то, что родным Сиракузам Архимед сделал немало очень ценных подарков. Развив идеи использования рычага, ученый создан в порту Сиракуз целый комплекс блочно-рычажных механизмов, которые значительно облегчили и ускорили процесс транспортировки тяжелых грузов. Шнек (винт Архимеда) дал возможность сравнительно просто получать большие количества воды из низколежащих водоемов. Оросительные каналы получили бесперебойную подачу влаги, и сиракузцы могли быть спокойными за свои урожаи. Но главную услугу родному городу Архимед оказал в 212 году до н. э. Тогда, во время Второй Пунической войны, римляне осадили Сиракузы. 75-летний ученый принимал активное участие в обороне, применяя на практике свои новые изобретения. Им были созданы мощные метательные машины, которые отправили на тот свет немало римлян. Когда последние все же прорвались поближе к городу, их встретил град камней из легких метательных машин. Краны Архимеда просто переворачивали римские корабли. В результате римлянам пришлось перейти на длительную осаду, поскольку они поняли бесполезность штурма города, охраняемого ученым. Существует легенда о том, что жителям города удалось даже сжечь немало римских кораблей с помощью больших зеркал. Впрочем, легенда эта подтверждена не была. Скорее всего, сжигали корабли с помощью баллист. Несмотря на все усилия Архимеда, Сиракузы в результате предательства все же были захвачены. Во время штурма города римлянами Архимед был убит. Как он погиб, достоверно узнать нельзя, поскольку по этому поводу существует сразу несколько версий.Византиец Иоанн Цец писал, что во время боя Архимед увлеченно что-то чертил на песке возле дома. Когда римский солдат наступил на чертеж, ученый с криком набросился на него и был убит.Версия Плутарха: римский полководец Марцелл отправил за Архимедом солдата. Когда ученый отказался следовать за ним, разгневанный легионер заколол его.Версия Диодора Сицилийского: когда римский солдат принялся тащить ученого к Марцеллу, Архимед принялся упираться и пригрозил использовать свои машины. Поскольку его изобретения внушали страх захватчикам, солдат сразу же убил Архимеда. Марцелл устроил ему пышные почетные похороны, а убийце пришлось лишиться головы.Существует также версия, которая утверждает, что Архимед отправился к Марцеллу, чтобы продемонстрировать свои приборы. Солдаты обратили внимание на блеск стекла и металла в руках старика и убили его, рассчитывая на золотую добычу.
cwetochki.ru
