Archimedas

Archimedas ir Archimedo jėga

Referatas

Referatą rengė :

Klaipėda 2005

Archimedas
(287 – 212 m. pr. m. e.)

Archimedas buvo įžymiausias senovės matematikas ir fizikas. Jis gimė Sirakūzuose (Sicilijoje). Archimedo tėvas, astronomas Ficlijas, buvo artimas Sirakūzų dvarui ir, kaip manoma, Sirakūzų valdovo Hierono giminaitis. Iš pradžių Archimedas daugiausia dirbo inžinieriaus mechaniko darbus, konstravo karines mašinas ir statė įtvirtinimus, reikalingus tėvynės gynybai. Kurį laiką Archimedas gyveno Aleksandrijoje, bendravo su įžymiais mokslininkais – matematiku ir geografu Eratostenu, astronomu Konanu ir kitais. Grįžęs į tėvynę, Archimedas parašė keletą garsių matematikos ir mechanikos veikalų.
Apie Arrchimedą, jo gyvenimą ir mokslinę veiklą sukurta daug legendų. Pasakojimų apie Archimedo gyvenimą gausu senovės istorikų Polibijo (II a. pr. m. e.) ir Tito Livijaus (I a. pr. m. e.), rašytojų Cicerono (I a. pr. m. e.), Plutarcho (I-II a.) ir kitų kūriniuose. Štai keletas iš tų legendų.
Archimedas visada taip įsitraukdavo į mokslą, kad jį jėga tekdavo atplėšti nuo darbo vietos ir vesti prie pietų stalo arba prievarta tempti į pirtį, bet ir čia jis nenustodavo pirštu braižęs geometrinių figūrų ant savo iššmuilinto kūno ir mąstyti apie jas.
Kartą valdovas Hieronas užsisakė karūną iš gryno aukso. Kai darbas buvo baigtas, Hieronas panoro patikrinti, ar meistras nepakeitė dalies jam duoto aukso sidabru, ir kreipėsi į Archimedą. Archimedas negalėjo iš karto išspręsti šio uždavinio. Tačiau kartą, be

esimaudydamas pirtyje, pasinėręs į vandenį, staiga suprato, kaip išspręsti šį uždavinį. Jis taip apsidžiaugė savo atradimu, kad nuogas išbėgo į gatvę šaukdamas “Eureka! Eureka!” (“Radau! Radau!”) Taip buvo atrastas garsusis “Archimedo dėsnis”.
Sirakūzų valdovas Hieronas pastatydino ir padovanojo Egipto faraonui Ptolemėjui didžiulį prabangų laivą, bet žmonės nepajėgė šio laivo nuleisti į vandenį. Archimedas sukonstravo mašiną, kuri padėjo vienam žmogui, pačiam valdovui, nuleisti laivą į vandenį. Tada Hieronas sušuko: “Nuo šios dienos, ką besakytų mūsų Archimedas, tikėsime, kad tai tiesa”. Sukūręs sverto teoriją, Archimedas pasakė: “Duokite man atramos tašką, aš pajudinsiu Žemę”.
Mirus Hieronui, antrojo pūnų karo metu Archimedas puikiai suorganizavo gimtųjų Sirakūzų gynybą, kai juos 212 m. pr. m. e. apsiautė konsulo Marcelo vadovaujami romėnai. Archimedas kūrė katapultas, kitokias mašinas savo miesto gynybai, naudojo veidrodžius padeginėti priešo laivams. Šttai kaip Archimedą rašė istorikas Polibijas:
“Štai ir dabar, turėdami tokias galingas sausumos ir jūros pajėgas, romėnai būtų galėję greitai užimti miestą, jei kas nors iš sirakūziečių gretų būtų pašalinęs vieną senį. Tačiau kai šis senis dar tebebuvo tarp sirakūziečių, romėnai nedrįso pulti miesto arba nors panaudoti tokius puolimo būdus, kurių Archimedas nepajėgtų atmušti.”
Vis dėlto po vienos didelės šventės, pasinaudoję susilpnėjusiu sirakūziečių budrumu, romėnai įsiveržė į miestą ir baisiai jį nusiaubė.
Žilas 75 metų Archimedas sėdėjo ir įsigilinęs nagrinėjo ant smėlio nubraižytas geometrines figūras. St
taiga prieš jį atsirado romėnų kareivis ir puolė kardu. Archimedas paprašė truputį palaukti, kol jis baigsiąs spręsti uždavinį. Tačiau kareivis, kuriam mokslas nerūpėjo, mokslininką nukovė. Prieš mirtį Archimedas dar spėjęs sušukti: “Neliesk mano skritulių!.”

Iki šių laikų išliko šie Archimedo veikalai:
1.Parabolės kvadratūra.
2.Apie rutulį ir ritinį.
3.Apie spirales.
4.Apie konoidus ir sferoidus.
5.Apie plokščių figūrų pusiausvyrą.
6.Efodas (arba “Metodas”)
7.Apie plūduriuojančius kūnus.
8.Skritulio matavimas.
9.Psamitas (smėlio dalelių skaičiavimas).

Trumpa legenda

Saulės zuikutis ne tik šviečia, bet ir šildo. Legenda pasakoja, kad senovės Graikų mokslininkas Archimedas 214 m.pr.Kr. pritaikė šią zuikučio savybę gimtajam miestui Sirakūzams nuo romėnų karo laivų ginti. Archimedo nurodymu, ant jūros kranto buvo sustatyta daugybė miestelėnų, kurie rankose laikė veidrodžius. Vienu metu, jie nukreipė savo saulės zuikučius į artimiausią romėnų laivą, ir šis veikliai užsiliepsnojo. Kiti romėnai išsigando ir pabėgo.

ARCHIMEDO JĖGA

Jėga, stumianti kūną iš skysčio arba dujų, vadinama Archimedo jėga.

Archimedo jėga lygi svoriui išstumto skysčio, kurio tūris lygus kūno tūriui: Fa=Psk=mgsk.(1) Skysčio masę msk, kurią išstumia kūnas, galima išreikšti skysčio tankiu gsk ir panardinto į jį kūno tūriu Vk, kuris lygus išstumto vandens tūriui. msk=gsk Vk.(2) (2)(1) Fa=ggsk Vk.

Archimedo jėga priklauso nuo: skysčio, kuriame panardintas kūnas, tankio ir nuo šio kūno tūrio. (Nepriklauso nuo panardinto kūno medžiagos tankio)

Jėga, stumianti visiškai panardintą skystyje (dujose) kūną, yra lygi svoriui skysčio (dujų), kurio tūris to

oks pat, kaip ir panardinto kūno. Tai galima parodyti ir bandymu. Prie dinamometro prikabinkime ritinį, kurio masė ore p. Po to jį panardinkime į indą su skysčiu iki angos lygio. Skysčio dalis, kurios tūris lygus ritinio tūriui, išbėga iš indo į stiklinę. Spyruoklė susispaudžia (pakyla į viršų nuo ribos, kuri nustatyta esant ritiniui ore), tai reiškia, kad kūno svoris skystyje sumažėja ir jis lygus q, todėl kūną veikia ne tik sunkio jėga, bet ir jėga, stumianti iš skysčio kūną (Archimedo jėga).

KŪNŲ PLŪDURIAVIMAS

Skystyje panardintą kūną veikia dvi jėgos: sunkio jėga (žemyn) ir Archimedo (aukšyn). Veikiamas šių jėgų, kūnas judės didesnės jėgos kryptimi. Todėl galim išskirti tris atvejus:
1. Jei Fs>Fa, tai kūnas skęsta.
2. Jei Fs=Fa, tai kūnas plūduriuoja skystyje (bet kurioje vietoje).
3. Jei Fs

Leave a Comment