Archimedeai mechanika
"Ez a szicíliai zseni volt, ami úgy tűnik, az emberi természet nem érheti el."
Az ókor legnagyobb tudósa, Archimédész 287-ben született. e. Syracuse városában, Szicília szigetén. A rómaiak és a görögök közötti szembesítésben Szicília átvette az utóbbi oldalát. 270-ben. e. a Syrakusai kormányzó lett Hiero parancsnoka. A munkatársai közül az Archimedes apja, a csillagász Phidias volt. Egyes jelentések szerint még Hieronnal is kapcsolatban volt. Ez megnyílt a lehetőséget arra, hogy a fiát jó nevelésnek adja. A hagyományokkal ellentétben Archimédész nem ment Athénba, hanem Egyiptomba, Alexandriába ment, ahol a matematika tanulmányozására szentelte magát. Visszatérve Syracuse-ba, Archimédész ott élt egész életében, és meghalt a rómaiak által a Syracuse-i elfoglalásában Kr.e. 212-ben. Archimédész életéről és haláláról az ősi filozófusok és történészek írásairól ismertek: Polybius, Titus Livia, Cicero, Plutarch és mások. Egyikük sem volt Arkhimédész kortársa, ezért nehéz megítélni az írásaiban szereplő információk megbízhatóságát. Sok epizódot különböző módon mondanak el, és nagyon nehéz elkülöníteni az igazságot a fikciótól.
Így például a Marcellus római parancsnok seregei által elfogott Syracuse halálának története Archimédész különböző módokon más forrásból származik. De a jelentés szinte minden változata, hogy a tudós, aki egy nehéz feladat megoldására gondolt, a római katona karddal támadt.
Archimédész legfontosabb eredménye elméleti kutatás és gyakorlati munka a mechanika területén. Tulajdonképpen Archimédész a mechanika alkotója, mint a tudomány, amely tanulmányozza a testmozgás, a pihenés és a testek egyensúlyát.
A mechanika alapja sok évszázadon keresztül a tőkeáttétel elmélete volt, amelyet Archimedes ír a "A lapos alakok egyensúlya" című esszében. Ennek az elméletnek az alapja a következő posztulátum.
„1. Az azonos hosszúságú egyenlő súlyok kiegyensúlyozottak, egyenlőtlen hosszúságúak, nem kiegyensúlyozottak, de nagyobbak a súlyoknál hosszabbak.
2. Ha a súlyok egyensúlyában, bizonyos hosszúságoknál az egyik súlynál valami hozzáadódik, akkor nem lesz kiegyensúlyozott, de nagyobb, mint a hozzáadott gravitáció.
3. Hasonlóképpen, ha valamit elveszünk az egyik súly közül, akkor nem lesz kiegyensúlyozott, de a súly, amelyet még nem vett el, nagyobb lesz. "
Még a megfogalmazás szerint is látható, hogy ezeket a rendelkezéseket kísérletileg tesztelték, és nem találták fel az asztal mögött. Ezek alapján Archimedes bizonyítja a következő nyilatkozatot: „összemérhetõségének kiegyenlítettek hosszúságban, amely fordítottan arányos a gravitációs”. Továbbá: "Ha az értékek nem érthetõk, akkor pontosan kiegyenlítik azokat az arányokat, amelyek fordítottan arányosak ezekkel a mennyiségekkel." Ezek a javaslatok tartalmazzák a tőkeáttétel jogának első pontos megfogalmazását. Amellett, hogy a törvény a kart, a könyv „A egyensúlyi síkidomok” találunk példát a létesítmény a súlypontok a háromszög, paralelogramma, trapéz és más formák. A definíció a súlypont, ez Archimedes azt mondja: „a súlypont az egyes szervek belsejében található egyes pontjai - úgy, hogy ha az eszébe, hogy függessze fel a szervezetben, egymaga marad, és megőrzi az eredeti helyére.”
Az alapvető tudomány mellett Archimedes sok időt szentelt a gyakorlatnak, és korának egyik legnagyobb mérnöke volt, a gépek és a mechanikai eszközök tervezője. Ezért olyan eredeti eszközöket találtak fel, mint egy öntözőgép ("csiga") és egy vízemelő csavar.
Archimédész öt egyszerű mechanizmus elméletét hozta létre és tesztelte: egy kar, egy ék, egy blokk, egy végtelen csavar és egy kapu. Ezeket a mechanizmusokat széles körben használják az ókorban, de ma is kombinációjuk szolgál a legösszetettebb modern eszközök alapjául.
Különösen sikeresen Archimedes kifejlesztette a katonai járművek kialakítását. És ez érthető. A hatalmas Róma és Carthage nagy erőfeszítéseket tettek arra, hogy rávegyék Syracuse-t oldalukra. Hieron és utódai minden módon megpróbálták megőrizni függetlenségüket, és felkészültek a rómaiak elleni küzdelemre. Syracuse védelmi terveiben kiemelkedő helyet foglal el a katonai felszerelések. Archimedes irányítása alatt a Syracuse lakói sokféle eszközt építettek különböző célokra. Ezek nagy teljesítményű hajtóművek és emelő mechanizmusok a támadók felborítására, hasonlóan a modern darukhoz. A vasacskókat ellenséges hajók ragadták meg, felemelték a csúcsra, majd eldobták, hogy a hajók megforduljanak és elsüllyedjenek.
Mindezen találmányok középpontjában egy olyan kar állt, amely lehetővé tette számodra, hogy felemelje a nagy súlyokat, leküzdje a jelentős ellenállást, és viszonylag kevés erőfeszítést kovácsol. A "súlypont" koncepciójának használata az egyensúlyi állapotok keresése során a tervezésben jelentősen növelte erejét és megbízhatóságát. A mechanika törvényei, amelyek matematikai számítások alapján és kísérletileg megerősítve voltak, segítettek abban, hogy Archimedes hatékonyan megoldja a komplex gyakorlati problémákat. Például egy olyan legenda, hogy a Hieron által épített csodálatos hajó, amelyet a Hieron építtetett Ptolemai egyiptomi királynak adott ajándéknak, nem indítható el. Archimedes egy blokkrendszert épített - egy csigaház blokk, amellyel ezt a munkát elvégezheti.
By the way, innen a "mechanikus" név. A görög "mehana" kifejezés egy eszközt, eszközt, ostromgépet és trükköt, trükköt jelentett.