Кто открыл закон в ванной
Обновлено: 07.07.2024
Как был открыт закон Архимеда?
Знаменитая легенда о том, как нагой Архимед бежал по улице и кричал «Эврика!» («нашел!»), как раз повествует об открытии им того, что выталкивающая сила воды равна по модулю весу вытесненной им воды, объем которой равен объему погруженного в нее тела. Это открытие названо законом Архимеда.
В III веке до нашей эры царь древнегреческого города Сиракузы попросил проверить ученого Архимеда, из чистого ли золота сделал мастер ему корону. Проблема здесь вот в чем. Когда царь заказывал корону, он дал мастеру определенную массу золота. Когда мастер вернул золото в виде короны, то оно весило столько, сколько и масса данного золота. Но ведь мастер мог схитрить.
Если взять из общей массы золота немного золота и положить туда равную взятой массе золота массу серебра (которое дешевле), то никто и не заметит. Ведь на глаз не отличишь, а масса такая, какая и должна быть.
Как известно, масса тела равна произведению плотности вещества, из которого сделано тело, на его объем: m = ρV. Если у разных тел одинаковая масса, но они сделаны из разных веществ, то значит у них будет разный объем. Если бы мастер вернул царю не ювелирно сделанную корону, объем которой определить невозможно из-за ее сложности, а такой же по форме кусок металла, который дал ему царь, то сразу было бы ясно, подмешал он туда другого металла или нет. Просто при равной массе отличались бы объемы кусков. Но как определить объем короны? По-сути именно эта задача стояла перед Архимедом.
И вот принимая ванну, Архимед обратил внимание, что вода из нее выливается. Он заподозрил, что выливается она именно в том объеме, какой объем занимают его части тела, погруженные в воду. И Архимеда осенило, что объем короны можно определить по объему вытесненной ей воды. Ну а коли можно измерить объем короны, то его можно сравнить с объемом куска золота, равного по массе. Если объемы окажутся равными, то значит ювелирный мастер честно выполнил свою работу. Архимед выскочил из ванной и побежал проверять свое открытие.
Архимед погрузил в воду корону и измерил, как увеличился объем воды. (Хотя на самом деле Архимед мог измерять потерю веса при погружении тела в воду. Потеря веса равна весу вытесненной воды. А вес воды зависит от вытесненного объема. В свою очередь вытесненный объем воды равен объему погруженного в воду тела.) Также он погрузил в воду кусок золота, у которого масса была такая же как у короны. И тут он измерил, как увеличился объем воды. Объемы вытесненной в двух случаях воды оказались разными. Архимед был рад своему открытию, а вот ювелир не очень.
Открытая дверь в ванную и другие привычки, которые оказались заблуждением
Складывать одеяла и покрывала сразу после пробуждения, прикрывать рот рукой, когда чихаешь, - на первый взгляд, данные привычки являются хорошими и весьма полезными для жизни. Но это, к сожалению, большое заблуждение. Почему так? Об этом будет рассказано в статье. Также будет указано, на что нужно обратить внимание в повседневной жизни.
Аккуратно складывать одеяло и покрывало сразу после пробуждения
У большинства из нас есть ежедневная привычка складывать одеяло сразу после пробуждения. Это кажется хорошей привычкой в жизни, потому что помогает поддерживать чистоту и порядок в постели. Но такой ритуал на самом деле вреден для вашего здоровья. Почему так?
Причина в том, что во время сна наш организм выделяет большое количество веществ, таких как пот, омертвевшая кожа, эти вещества цепляются за одеяло. Как только мы просыпаемся, влага, омертвевшие клетки кожи по-прежнему никуда не деваются. Они прилипают к поверхности одеяла, создавая условия для размножения бактерий и причинения вреда здоровью.
Поэтому правильный способ не складывать пледы, а поступить иначе. Следует сделать следующее - перевернуть одеяло, расстелить его, чтобы через открытые окна на него попадал солнечный свет. После этого вы можете заняться гигиеническими процедурами и завтраком. А потом через некоторое время уже можете прийти в комнату, чтобы наконец-то сложить одеяло.
Открывать дверь в ванную комнату для проветривания
Многие думают, что двери ванных комнат и туалетов всегда должны быть открыты для рассеивания запахов и вентиляции. Но на самом деле это неправильный способ. Поэтому следует лучше закрыть дверь в ванную комнату.
Исследования показали, что при нажатии на слив унитаза в воздух попадают определенные бактерии и вирусы. Эти бактерии полетят в спальни и гостиные и через несколько часов осядут на поверхности предметов. Если дверь в ванную комнату открыта, бактерии легко распространятся в другие части дома. Поэтому не стоит оставлять открытой дверь в туалет.
Кроме того, после душа в ванной очень высокая влажность. Если в это время вы откроете дверь ванной комнаты, влага распространится на другие части дома. В результате этого на стенах, шкафах может появится плесень. Это невероятно вредно для людей, живущих в данных помещениях.
Как же поступить правильно? Сейчас расскажем. Следует сделать так – сначала нужно закрыть дверь в ванную комнату, а потом включить вентиляцию после того, как вы закончите принимать душ или ванну.
Прикрывать за столом рот во время чихания
С точки зрения многих людей прикрывание рта рукой при чихании является очень гигиеничным и цивилизованным занятием, чтобы предотвратить распространение микробов через слюну.
Но врачи считают, что это неправильно. Наоборот, такая привычка может быть даже вредной. Почему так неправильно поступать? Давайте разбираться.
Во-первых, когда вы прикрываете рот рукой, вы не сможете полноценно чихать. Во-вторых, вы, вероятнее всего, не сможете полностью предотвратить слюноотделение, большая часть вирусов, бактерий все же ускользает. В-третьих, если руку не вымыть сразу после чихания, то вы, открывая дверь, здороваясь с кем-то или же касаясь других предметов, также можете передать свои бактерии/вирусы кому-то другому. Как вы это сделаете? Просто человек возьмется той же рукой за ручку, за которую брались вы. И все, таким образом вы поделитесь бактериями с другими.
Как рекомендуют медицинские работники, при чихании следует прикрывать рот локтем. Им вы явно не будете открывать дверь или брать какие-то предметы.
Обрезать ногти слишком коротко
Многим людям нравится обрезать ногти на руках как можно ближе к основанию пластины. Им кажется, что таким образом они максимально себя обезопасят от различных бактерий, которые как раз могут оказаться под ногтями. Но все ли так однозначно с этой привычкой? Сейчас разберемся.
Фактически, обрезая таким образом свои ногти, вы делаете незащищенными мягкие ткани пальца. Также в процессе вы можете повредить кожу. Кроме того, если слишком коротко обрезать ноготь, то может так случиться, что начнет отделяться пластина от кожи или она станет врастать в кожу. Подобные проблемы приведут к еще большим.
А какой же существует правильный способ стрижки ногтей? Сейчас расскажем. Стричь ногти не следует слишком коротко. Идеальная длина ногтей – это примерно один-два миллиметра (не более и не менее). Все делается очень просто: следует немного подрезать передние края ногтей и аккуратно подрезать или подпилить их края и углы.
Наносить солнцезащитный крем только летом
Солнце зимой не такое активное, как летом. Поэтому многие люди считают, что в холодное время года солнцезащитный крем им вовсе не нужен. Но это далеко не так. Фактически мы чувствуем, что интенсивность солнечного света зимой низкая. Но это потому, что свет не падает прямо на землю, а не потому, что ультрафиолетовые лучи не такие сильные, как в летний период.
Поэтому обязательно следует использовать солнцезащитный крем в осенний и зимний период времени. Вы, правда, можете выбрать солнцезащитный крем с более низким SPF-фактором, чем летом.
Также имейте в виду, что кожа - это не единственное, что нужно защищать от солнца. Исследования показывают, что сильное ультрафиолетовое излучение может быть вредным для глаз. Поэтому в солнечную погоду лучше всего надевать солнцезащитные очки, когда вы находитесь вне дома. Так вы убережете свои глаза от негативного влияния ультрафиолетового излучения.
Есть часто и маленькими порциями
Некоторые люди утверждают, что уменьшение количества еды, которую вы едите за один прием пищи, и увеличение частоты приема пищи может помочь снизить нагрузку на желудок и кишечник. Но на самом деле это не всегда так. Сейчас объясним, почему.
Многоразовое питание в течение дня продлит время работы желудка, стимулирует слизистую оболочку желудка, увеличивает секрецию желудочной кислоты. Людям, которые страдают желудочно-кишечными заболеваниями, такое питание ухудшит состояние.
Поэтому здоровому взрослому человеку достаточно трехразового питания. Что касается особых пациентов, таких как пожилые люди, то им все же стоит есть небольшими порциями, но много раз в день. Но тут все зависит от общего состояния человека.
Есть йогурт после еды для хорошего пищеварения или пить чай
Многие любят пить чай, есть йогурт после еды. Собственно, такой подход крайне неверен. Почему так? Когда вы пьете чай сразу после еды, танин и белок объединяются, образуя осадок, влияющий на усвоение белка организмом. Чай также содержит теофилин, который снижает усвоение кальция, железа, цинка и других важных микроэлементов, что может легко привести к дефициту питательных веществ.
В йогурте (хотя пробиотики в этом продукте могут способствовать опорожнению кишечника) все же есть калории. Употребление йогурта равносильно увеличению нагрузки на пищеварительный тракт, что на самом деле вредно для организма.
В идеале, после того как вы закончили есть, стоит немного походить. А уже потом, через какое-то время, отдельно можно съесть йогурт. Таким образом вы не помешаете процессу пищеварения.
Небольшое заключение
Теперь вы знаете, какие правильные привычки на самом деле не такие уж и правильные. В нашей статье мы рассказали о том, как лучше не поступать в повседневной жизни. Надеемся, что информация, представленная в ней, и рекомендации будут вам полезны и упростят вашу жизнь.
Архимедова сила: что это такое и как действует
Гениальный учёный Архимед, живший в древнегреческих Сиракузах в III веке до нашей эры, прославился среди современников как создатель оборонительных машин, способных перевернуть боевой корабль. Другое его изобретение, «Архимедов винт», по сей день остаётся важнейшей деталью гигантских буровых установок и кухонных мясорубок. Мир обязан Архимеду революционными открытиями в области оптики, математики и механики.
Его личность окутана легендами, порой весьма забавными. С одной из них мы и начнём нашу статью.
«Эврика!» Открытие закона Архимеда
Однажды царь Сиракуз Гиерон II обратился к Архимеду с просьбой установить, действительно ли его корона выполнена из чистого золота, как утверждал ювелир. Правитель подозревал, что мастер прикарманил часть драгоценного металла и частично заменил его серебром.
В те времена не существовало способов определить химический состав металлического сплава. Задача поставила учёного в тупик. Размышляя над ней, он отправился в баню и лёг в ванну, до краёв наполненную водой. Когда часть воды вылилась наружу, на Архимеда снизошло озарение. Такое, что учёный голышом выскочил на улицу и закричал «Эврика!», что по-древнегречески означает «Нашёл!».
Он предположил, что вес вытесненной воды был равен весу его тела, и оказался прав. Явившись к царю, он попросил принести золотой слиток, равный по весу короне, и опустить оба предмета в наполненные до краёв резервуары с водой. Корона вытеснила больше воды, чем слиток. При одной и той же массе объём короны оказался больше, чем объём слитка, а значит, она обладала меньшей плотностью, чем золото. Выходит, царь правильно подозревал своего ювелира.
Так был открыт принцип, который теперь мы называем законом Архимеда:
На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме погружённой части тела.
Эта выталкивающая сила и называется силой Архимеда.
Формула силы Архимеда
На любой объект, погружённый в воду, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Таким образом, вес объекта, погружённого в воду, будет отличаться от его веса в воздухе в меньшую сторону. Разница будет равна весу вытесненной воды.
Чем больше плотность среды — тем меньше вес. Именно поэтому погрузившись в воду, мы можем легко поднять другого человека.
Выталкивающая сила зависит от трёх факторов:
- плотности жидкости или газа (p);
- ускорения свободного падения (g);
- объёма погружённой части тела (V).
Сопоставив эти данные, получаем формулу:
.jpg)
Как действует сила Архимеда
Поскольку сила Архимеда, действующая на тело, зависит от объёма его погружённой части и плотности среды, в которой оно находится, можно рассчитать, как поведёт себя то или иное тело в определённой жидкости или газе.
Если плотность тела меньше плотности жидкости или газа — оно будет плавать на поверхности.
Если плотности тела и жидкости или газа равны — тело будет находиться в безразличном равновесии в толще жидкости или газа.
Если плотность тела больше, чем плотность жидкости или газа, — оно уйдёт на дно.
Сила Архимеда в жидкости: почему корабли не тонут
Корпус корабля заполнен воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность. Но если корабль получит пробоину и пространство внутри заполнится водой, то общая плотность судна увеличится, и оно утонет.
В подводных лодках существуют специальные резервуары, заполняемые водой или сжатым воздухом в зависимости от того, нужно ли уйти на глубину или подняться ближе к поверхности. Тот же самый принцип используют рыбы, наполняя воздухом специальный орган — плавательный пузырь.
На тело, плотно прилегающее ко дну, выталкивающая сила не действует. Это учитывают при подъёме затонувших кораблей. Сначала судно слегка приподнимают, позволяя воде проникнуть под него. Тогда давление воды начинает действовать на корабль снизу.
Но чтобы поднять корабль на поверхность, необходимо уменьшить его плотность. Разумеется, воздух в получившем пробоину корпусе не удержится. Поэтому его заполняют каким-нибудь лёгким веществом, например, шариками пенополистирола.
Примечательно, что эта идея впервые пришла в голову не учёным, а авторам диснеевского комикса, в котором Дональд Дак таким образом поднимает со дна яхту Скруджа Макдака. Датский инженер Карл Кройер (Karl Krøyer), впервые применивший метод на практике, по собственному признанию вдохновлялся «Утиными историями».
© Walt Disney Corporation, 1949
Сила Архимеда в газах: почему летают дирижабли
В воздухе архимедова сила действует так же, как в жидкости. Но поскольку плотность воздуха обычно намного меньше, чем плотность окружённых им предметов, выталкивающая сила оказывается ничтожно мала.
Впрочем, есть исключения. Воздушный шарик, наполненный гелием, стремится вверх именно потому, что плотность гелия ниже, чем плотность воздуха. А если наполнить шар обычным воздухом — он упадёт на землю. Плотность воздуха в нём будет такая же, как у воздуха снаружи, но более высокая плотность резины обеспечит падение шарика.
Этот принцип используется в аэростатах — воздушные шары и дирижабли наполняют гелием или горячим воздухом (чем горячее воздух, тем ниже его плотность), чтобы подняться, и снижают концентрацию гелия (или температуру воздуха), чтобы спуститься. На них действует та же выталкивающая сила, что и на подводные лодки. Именно поэтому перемещения на аэростатах называют воздухоплаванием.
Самые распространенные мифы об ученых, которые нам внушали со школы
Менделееву приснился сон о периодической таблице элементов, Ньютон открыл закон всемирного тяготения в результате удара падающего яблока о его собственную голову, а Галилей, которого вынудили отречься от гелиоцентрической системы, после суда прошептал как бы в сторону: «И все-таки она вертится!». Такие байки обычно рассказывают школьникам, чтобы они хоть как-то переварили твердый гранит науки. Но имеет ли все это хоть какое-то отношение к реальности?
Архимед и ванна
Однажды царь Гиерон вручил Архимеду корону и попросил узнать, из чистого ли она золота, или ювелир, продавший ее, сжульничал. По легенде способ отличить золото от не-золота ученый придумал, купаясь в общественных банях, – а заодно и открыл основной закон гидростатики, который теперь называют законом Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу объема жидкости, которую это тело вытесняет. Якобы дело было так: Архимед погрузился в ванну, часть воды выплеснулась на пол, и ученого осенило. Обрадованный, он как был, голышом, выскочил из помещения и принялся бегать по улицам Сиракуз с воплями «Эврика!»
Было ли это на самом деле, неизвестно: сам Архимед ничего подобного в своих трудах не отразил, а те, кто писал о нем подобные байки, жили много позже Архимеда. Скорее всего, это просто забавная легенда. Впрочем, даже если это событие имело место, пробежка в голом виде едва ли произвела на соотечественников Архимеда такое же действие, какое оказало бы на нас с вами появление на улицах мокрого голого физика. В III веке до нашей эры в Греции обнаженных тел стеснялись намного меньше.
Корона, кстати, оказалась не полностью золотой, а из сплава серебра и золота.
Доменико Тинторетто. Портрет Галилео Галилея
Галилей и Земля
Мучеником науки, претерпевшим пытки от инквизиции из-за приверженности коперниковской теории гелиоцентрической системы мироздания, Галилео Галилея обычно представляли советские историки; от них требовалось нарисовать инквизиторов максимально кровожадными. На самом деле нет никаких свидетельств того, что ученого пытали, – хотя логично предположить, что ему могли угрожать пытками. Не бросали Галилея и в темный сырой застенок: по прибытии в Рим, где должен был состояться суд, он жил в резиденции тосканского посла, две недели провел в палаццо делла Минерва – ему отвели несколько комнат и дали в распоряжение слугу, а после суда выехал на свою виллу около Флоренции, где, находясь вод домашним арестом, успел дописать и опубликовать труд о механике.
Что до фразы «И все-таки она вертится!» – если бы Галилей произнес ее в зале суда, приговор был бы гораздо более жестким. Если ученый действительно что-то такое произнес (чему нет никаких свидетельств), то разве что в узком кругу доброжелателей.
Ньютон и яблоко
Открыл бы Исаак Ньютон закон всемирного тяготения, если бы яблоко не стукнуло его по голове? Очевидно, да – тем более что яблоко ему на голову все-таки не падало. Хотя мысль о значении земного притяжения действительно пришла ему в голову, когда он увидел, как яблоки в его саду падают вниз по траектории, перпендикулярной земле. Впрочем, о том, что земля притягивает предметы, было известно и до Ньютона – не надо обладать интеллектом ученого, чтобы заметить: предметы падают вниз, а не вверх. Однако именно Ньютон сумел связать падающие яблоки с движением светил по небу; именно он связал законы, управляющие падением предметом наземь, с законами, управляющими перемещениями небесных тел.
Менделеев и таблица
История о том, что свою знаменитую таблицу Дмитрий Иванович увидел во сне, распространилась благодаря геологу Иностранцеву, профессору Петербургского университета. Он неоднократно рассказывал своим студентам: Менделеев признался ему, что, заснув во время работы, обнаружил перед глазами таблицу целиком – и все элементы расставлены как надо.
Сколько людей, поверивших в этот рассказ, хотя бы раз в жизни засыпали с надеждой, что им приснится что-нибудь гениальное и они прославятся на весь мир! Увы, все не так просто. Над своей таблицей Менделеев работал несколько лет. Точнее, даже не над таблицей, а над открытием периодического закона химических элементов; таблица, которая сейчас висит во всех кабинетах химии, – всего лишь графическая запись этого закона.
Дмитрий Менделеев
«Я над ней, может, двадцать пять лет думал!» – ответил ученый корреспонденту «Петербургского листка» на вопрос, как он создал периодическую систему. Так что не исключено, что таблица и вправду снилась Менделееву, причем не раз – то, что не выходит из головы долгие годы, имеет право сниться ночами. Однако своим открытием он обязан не вещему сну, а собственным многолетним трудам.
Закон Архимеда: история открытия и суть явления для чайников
Казалось бы, нет ничего проще, чем закон Архимеда. Но когда-то сам Архимед здорово поломал голову над его открытием. Как это было?
С открытием основного закона гидростатики связана интересная история.
Интересные факты и легенды из жизни и смерти Архимеда
Помимо такого гигантского прорыва, как открытие собственно закона Архимеда, ученый имеет еще целый список заслуг и достижений. Вообще, он был гением, трудившимся в областях механики, астрономии, математики. Им написаны такие труды, как трактат «о плавающих телах», «о шаре и цилиндре», «о спиралях», «о коноидах и сфероидах» и даже «о песчинках». В последнем труде была предпринята попытка измерить количество песчинок, необходимых для того, чтобы заполнить Вселенную.
Осада Сиракуз
Роль Архимеда в осаде Сиракуз
В 212 году до нашей эры Сиракузы были осаждены римлянами. 75-летний Архимед сконструировал мощные катапульты и легкие метательные машины ближнего действия, а также так называемые "когти Архимеда". С их помощью можно было буквально переворачивать вражеские корабли. Столкнувшись со столь мощным и технологичным сопротивлением, римляне не смогли взять город штурмом и вынуждены были начать осаду. По другой легенде Архимед при помощи зеркал сумел поджечь римский флот, фокусируя солнечные лучи на кораблях. Правдивость данной легенды представляется сомнительной, т.к. ни у одного из историков того времени упоминаний об этом нет.
Смерть Архимеда
Согласно многим свидетельствам, Архимед был убит римлянами, когда те все-таки взяли Сиракузы. Вот одна из возможных версий гибели великого инженера.
На крыльце своего дома ученый размышлял над схемами, которые чертил рукой прямо на песке. Проходящий мимо солдат наступил на рисунок, а Архимед, погруженный в раздумья, закричал: «Прочь от моих чертежей». В ответ на это спешивший куда-то солдат просто пронзил старика мечом.
Ну а теперь о наболевшем: о законе и силе Архимеда.
Как был открыт закон Архимеда и происхождение знаменитой "Эврика!"
Античность. Третий век до нашей эры. Сицилия, на которой еще и подавно нет мафии, но есть древние греки.
Изобретатель, инженер и ученый-теоретик из Сиракуз (греческая колония на Сицилии) Архимед служил у царя Гиерона второго. Однажды ювелиры изготовили для царя золотую корону. Царь, как человек подозрительный, вызвал ученого к себе и поручил узнать, не содержит ли корона примесей серебра. Тут нужно сказать, что в то далекое время никто не решал подобных вопросов и случай был беспрецедентным.
Архимед
Архимед долго размышлял, ничего не придумал и однажды решил сходить в баню. Там, садясь в тазик с водой, ученый и нашел решение вопроса. Архимед обратил внимание на совершенно очевидную вещь: тело, погружаясь в воду, вытесняет объем воды, равный собственному объему тела.
Именно тогда, даже не потрудившийся одеться, Архимед выскочил из бани и кричал свое знаменитое «эврика», что означает «нашел». Явившись к царю, Архимед попросил выдать ему слитки серебра и золота, равные по массе короне. Измеряя и сравнивая объем воды, вытесняемой короной и слитками, Архимед обнаружил, что корона изготовлена не из чистого золота, а имеет примеси серебра. Это и есть история открытия закона Архимеда.
Суть закона Архимеда
Если Вы спрашиваете себя, как понять закон Архимеда, мы ответим. Просто сесть, подумать, и понимание придет. Собственно, этот закон гласит:
На тело, погруженное в газ или жидкость действует выталкивающая сила, равная весу жидкости (газа) в объеме погруженной части тела. Эта сила называется силой Архимеда.
Воздушные шары
Как видим, сила Архимеда действует не только на тела, погруженные в воду, но и на тела в атмосфере. Сила, которая заставляет воздушный шар подниматься вверх – та же сила Архимеда. Высчитывается Архимедова сила по формуле:
Здесь первый член - плотность жидкости (газа), второй - ускорение свободного падения, третий - объем тела. Если сила тяжести равна силе Архимеда, тело плавает, если больше – тонет, а если меньше – всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.
В данной статье мы рассмотрели закон Архимеда для чайников. Если Вы хотите узнать, как как решать задачи, где есть закон Архимеда, обращайтесь к нашим специалистам. Лучшие авторы с удовольствием поделятся знаниями и разложат решение самой сложной задачи «по полочкам».
Закон Архимеда
Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жидкости.
«Эврика!» («Нашел!») — именно этот возглас, согласно легенде, издал древнегреческий ученый и философ Архимед, открыв принцип вытеснения. Легенда гласит, что сиракузский царь Герон II попросил мыслителя определить, из чистого ли золота сделана его корона, не причиняя вреда самому царскому венцу. Взвесить корону Архимеду труда не составило, но этого было мало — нужно было определить объем короны, чтобы рассчитать плотность металла, из которого она отлита, и определить, чистое ли это золото.
Дальше, согласно легенде, Архимед, озабоченный мыслями о том, как определить объем короны, погрузился в ванну — и вдруг заметил, что уровень воды в ванне поднялся. И тут ученый осознал, что объем его тела вытеснил равный ему объем воды, следовательно, и корона, если ее опустить в заполненный до краев таз, вытеснит из него объем воды, равный ее объему. Решение задачи было найдено и, согласно самой расхожей версии легенды, ученый побежал докладывать о своей победе в царский дворец, даже не потрудившись одеться.
Однако, что правда — то правда: именно Архимед открыл принцип плавучести. Если твердое тело погрузить в жидкость, оно вытеснит объем жидкости, равный объему погруженной в жидкость части тела. Давление, которое ранее действовало на вытесненную жидкость, теперь будет действовать на твердое тело, вытеснившее ее. И, если действующая вертикально вверх выталкивающая сила окажется больше силы тяжести, тянущей тело вертикально вниз, тело будет всплывать; в противном случае оно пойдет ко дну (утонет). Говоря современным языком, тело плавает, если его средняя плотность меньше плотности жидкости, в которую оно погружено.
Закон Архимеда можно истолковать с точки зрения молекулярно-кинетической теории. В покоящейся жидкости давление производится посредством ударов движущихся молекул. Когда некий объем жидкости вымещается твердым телом, направленный вверх импульс ударов молекул будет приходиться не на вытесненные телом молекулы жидкости, а на само тело, чем и объясняется давление, оказываемое на него снизу и выталкивающее его в направлении поверхности жидкости. Если же тело погружено в жидкость полностью, выталкивающая сила будет по-прежнему действовать на него, поскольку давление нарастает с увеличением глубины, и нижняя часть тела подвергается большему давлению, чем верхняя, откуда и возникает выталкивающая сила. Таково объяснение выталкивающей силы на молекулярном уровне.
Такая картина выталкивания объясняет, почему судно, сделанное из стали, которая значительно плотнее воды, остается на плаву. Дело в том, что объем вытесненной судном воды равен объему погруженной в воду стали плюс объему воздуха, содержащегося внутри корпуса судна ниже ватерлинии. Если усреднить плотность оболочки корпуса и воздуха внутри нее, получится, что плотность судна (как физического тела) меньше плотности воды, поэтому выталкивающая сила, действующая на него в результате направленных вверх импульсов удара молекул воды, оказывается выше гравитационной силы притяжения Земли, тянущей судно ко дну, — и корабль плывет.
Archimedes of Siracuse, ок. 287–212 г. до н. э.
Древнегреческий математик, изобретатель и натурфилософ. О его жизни известно мало. Доказал ряд основополагающих математических теорем, прославился благодаря изобретению различных механизмов, до сих пор находящих широкое применение как в быту, так и в оборонной промышленности. Легенда гласит, что Архимед умер насильственной смертью, пав от руки римского воина во время осады Сиракуз, не пожелав укрыться в доме, поскольку был всецело поглощен геометрической задачей, начертанной им на прибрежном песке.
5 самых удивительных изобретений и открытий Архимеда
Архимед был не только гениальным математиком, но и астрономом, инженером, изобретателем. Причем многие его изобретения даже сегодня, спустя более 2000 лет, поражают новизной мысли и используются в быту.
Архимед — Доменико Фетти,1620 (Gemäldegalerie Alte Meister) Архимед — Доменико Фетти,1620 (Gemäldegalerie Alte Meister)Представляем 5 самых поразительных его достижений и открытий.
Коготь Архимеда
На Сиракузы, где жил и творил Архимед, часто нападали римляне. Ученый придумал сразу несколько приспособлений для защиты от вражеских кораблей.
Архимед, управляющий защитой Сиракуз — Thomas Ralph Spence (1895) Архимед, управляющий защитой Сиракуз — Thomas Ralph Spence (1895)Во-первых, под его руководством построили огромное количество больших катапульт и «скорпионов» — маленьких катапульт, которые стреляли стальными дротиками.
Осада Сиракуз, гравюра XVIII века Осада Сиракуз, гравюра XVIII векаВо вторых, именно он первым в истории предложил сделать бойницы в оборонительных стенах, чтобы вести огонь по кораблям, которые смогли подойти к городу.
Архимед переворачивает землю — Mechanic’s Magazine (cover of bound Volume II, Knight & Lacey, London, 1824) Архимед переворачивает землю — Mechanic’s Magazine (cover of bound Volume II, Knight & Lacey, London, 1824)Самое же интересное орудие — коготь Архимеда или железная рука. Помните, как ученый говорил «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю»? К счастью, нашу планету великий физик не тронул, а вот корабли переворачивал с помощью хитрого механизма, состоящего из шкивов (тоже, кстати, изобретенных им) и рычагов.
Деталь фрески Луиджи Париджи с изображением когтя Архимеда Деталь фрески Луиджи Париджи с изображением когтя АрхимедаПо сути, на судно римлян забрасывали крюк, а после люди на берегу тянули его на себя и таким образом переворачивали корабль.
Винт Архимеда
А это изобретение до сих пор используется на некоторых фермах и даже небольших электростанциях.
Винт помогает перемещать воду снизу вверх, при этом механизм работает, даже если туда попадет мусор или в воде окажется рыба.
С 1980 года в Техас-Сити (штат Техас, США) используется восемь винтов Архимеда диаметром 12 футов для управления ливневым стоком. Каждый винт приводится в действие дизельным двигателем мощностью 750 л.с. и может накачать до 125 000 галлонов в минуту. (Popular Mechanics (April 1980, page 62)) С 1980 года в Техас-Сити (штат Техас, США) используется восемь винтов Архимеда диаметром 12 футов для управления ливневым стоком. Каждый винт приводится в действие дизельным двигателем мощностью 750 л.с. и может накачать до 125 000 галлонов в минуту. (Popular Mechanics (April 1980, page 62))Историки считают, что винт был изобретен во время строительства знаменитой «Сиракузии» — огромного корабля, вмещавшего 600 человек.
Архимед разработал механизм, который позволял откачивать воду из трюма.
Лучи смерти
Таким зловещим названием окрестили систему зеркал, с помощью которой ученый поджигал вражеские корабли.
Архимед использовал несколько десятков выпуклых зеркал, фокусировал лучи на цели, и она загоралась.
Впрочем, историки до сих пор спорят насчет назначения этого устройства. Так, некоторые считают, что зеркала служили только для наводки катапульт или ослепления вражеских лучников.
Одометр
Автомобилисты наверняка знают, что одометр – прибор, который фиксирует пробег авто. Изобрел его тоже Архимед. Он создал конструкцию, чем-то напоминающую тележку. Ее можно было катить рукой, а можно было прикрепить к повозке.
Каждую милю в коробочку в конструкции падал небольшой камешек. Когда человек прибывал на место, ему оставалось только подсчитать количество камней, чтобы определить расстояние между двумя точками.
Закон Архимеда
Конечно, нельзя не рассказать историю знаменитого восклицания «Эврика!».
Царь Сиракуз обратился к Архимеду с просьбой проверить золотую корону. У правителя было подозрение, что кузнец при изготовлении использовал не чистое золото, а разбавил сплав более дешевым серебром.
Ученый долго ломал голову над решением вопроса и нашел ответ в ванной. Великий физик заметил, что при погружении в ванную тело вытесняет определенное количество воды. Именно это открытие и заставило его воскликнуть «Эврика!».
Архимед бежит голый по улицам Сиракуз крича «Эврика!» Архимед бежит голый по улицам Сиракуз крича «Эврика!»Как утверждают историки, ученый взял корону и слиток золота, который весил столько, сколько кузнецу дали для изготовления короны. Он опустил в воду поочередно эти предметы и выяснил, что корона вытесняет больше воды, чем слиток, несмотря на одинаковый вес. А значит, в сплав кузнец добавил более легкое серебро.
Смерть Архимеда — Thomas Degeorge (1815) Смерть Архимеда — Thomas Degeorge (1815)Изобретения Архимеда и по сей день поражают наше воображение. Но, к сожалению, гениальный ученый так и не смог уберечь свой город от римлян — он погиб при взятии Сиракуз в 212 году до н.э.
"Эврика!" или еще один способ определения золота в домашних условиях
«Эврика!» -сказал в III веке до н. э Архимед, когда вошел в ванну и вода из неё выплеснулась.
Это момент рождения закона: объем вытесненной воды должен быть равен объему погружаемого предмета.
Когда царь Гиерон захотел самую большую и красивую корону в мире, он заказал её создание лучшему ювелирному мастеру. Царь дал 10 фунтов золота и 90 дней.
Выполненная в срок корона была прекрасна. Тончайшая работа ювелира поражала своей красотой.
Гиерон был доволен, такой красивой короны не было ни у одного царя в мире.
Однако , красота красотой, а все нужно проверять. Гиерон взвесил корону, чтобы убедиться в отсутствии обмана, и все было замечательно - корона весила ровно 10 фунтов.
Царь позвал Архимеда, чтобы тот оценил качество работы мастера.
Однако Архимед пришел к выводу, что справ из которого была сделана корона, возможно не чистое золото.
Кто такой Архимед, и чем он известен?
История знает немало великих и выдающихся людей: учителей, учёных, докторов, писателей. Их имена увековечены в истории за огромный вклад в развитие культуры, искусства, науки и техники, о них даже по прошествии долгих лет с восторгом говорят и вспоминают все люди нашей планеты и называют их именами улицы и площади, ставят им памятники.
Одним из таких людей является Архимед , открытия которого прошли сквозь тысячелетия и актуальны до сих пор. Но кем же был этот великий человек? Благодаря чему память о нём и по сей день живёт в сердцах людей?
Портрет Архимеда Портрет АрхимедаЭврика!
Знаменитый Архимед жил ещё в Древней Греции, и был выдающимся учёным. Он сделал много открытий в области инженерии, механики, геометрии и математики. Он родился в городе под названием Сиракузы на острове Сицилия, и провёл там практически всю свою жизнь.
Чаще всего при упоминании об Архимеде в голову приходит знаменитая история про то, как он уронил мыло в ванную, в которой мылся, и открыл, что объём тела равен объёму вытесненной этим телом воды, и этим открытием, которому было дано название «Закон Архимеда» , люди пользуются и в наши дни. Эта история стала своеобразной визитной карточкой учёного, подобно случившейся гораздо позже истории про Ньютона и яблоко, когда была открыта сила тяжести.
Карикатура, Архимед в ванной кричит знаменитое: "Эврика!" Карикатура, Архимед в ванной кричит знаменитое: "Эврика!"Также в физике есть сила Архимеда , названная в честь учёного и напрямую связанная с законом Архимеда: это выталкивающая сила, которая всегда направлена вверх .
Великий учёный - великие открытия
- Сам Архимед больше всего гордился своими открытиями в области геометрии: именно он составил определение соотношения объёма цилиндра, конуса и шара.
- Также открытия древнегреческого учёного помогали в военных действиях: благодаря его изобретению принципов работы вогнутых зеркал, что использовалось для поджигания судов вражеского флота.
- Этот гений также внёс большой вклад в развитие математики и арифметики, открыл новые геометрические возможности решения кубических уравнений вида (а+/-b)=x.
- Армимед проводил исследования, в результате которых учёному удалось найти новые и уникальные способы решения различных видов уравнений и выявления новых особенностей математического анализа.
Архимед был первым, кто смог вычислить объём шара. Даже на его надгробии высечены идеальные фигуры: шар внутри цилиндра. Если бы не было этого великого учёного, современная геометрия была бы гораздо беднее и скуднее: оценить вклад Архимеда в науку и культуру невозможно. Он также был выдающимся философом, и его цитаты и изречения известны почти всем людям земного шара и хранят в себе много мудрости и нравственных идеалов, их зачастую добавляют в книги и учебники.
"Дайте мне точку опоры, и я поверну землю",- Архимед. Карикатура. "Дайте мне точку опоры, и я поверну землю",- Архимед. Карикатура.Не исключено, что не будь Архимеда, мы бы не обладали и половиной знаний, которыми владеем сейчас. Это был поистине удивительный и уникальный человек, гений, каких мало, и история навсегда сохранит его имя известным и легко узнаваемым в неотвратимо бурлящей реке времени и забвения.
Великий изобретатель Архимед в раздумьях Великий изобретатель Архимед в раздумьяхДоводилось ли Вам делать открытия? Какие ещё удивительные открытия Архимеда или других выдающихся деятелей Вы знаете? Делитесь своим мнением в комментариях.
Читайте также: