Первый ученый-практик или инженерные достижения Архимеда Подготовил Студент

Первый ученый-практик, или инженерные достижения Архимеда Подготовил: Студент первого курса Подшивалов Владимир ИО-15 -2 Проверил: Винокуров С. Д.

План • Биографическа справка Образование Персонаж легенд • Наиболее известные изобретения. Архимедов винт Коготь Архимеда Осадные «скорпионы» Камнеметы Зажигательные зеркала Итог • Примечания • Список литературы

Биографическая справка • Архимед (287 -212) – древнегреческий математик, физик и инженер из Сиракуз. Сделал множество открытий в геометрии. Заложил основы механики, гидростатики, был автором ряда важных изобретений. Являлся близким родственником тирану Гиерону II был одним из командиров армии Сиракуз во Второй Пунической войне.

Образование • • Для обучения Архимед отправился в Александрию Египетскую — научный и культурный центр того времени. В Александрии Архимед познакомился и подружился со знаменитыми учёными: астрономом Кононом, разносторонним учёным Эратосфеном, с которыми потом переписывался до конца жизни. В то время Александрия славилась своей библиотекой, в которой было собрано более 700 тыс. рукописей. По-видимому, именно здесь Архимед познакомился с трудами Демокрит, Евдокс и других замечательных греческих геометров, о которых он упоминал и в своих сочинениях. По окончании обучения Архимед вернулся на Сицилию. В Сиракузах он был окружён вниманием и не нуждался в средствах. Из-за давности лет жизнь Архимеда тесно переплелась с легендами о нём.

Персонаж легенд • Инженерный гений Архимеда очень сложно недооценить. Его изобретения производили ошеломляющее действие на современников. Еще при его жизни люди, скорее всего на основе реальных событий стали слагать о нем легенды. Наиболее известная – о короне тирана Гиерона. Считается, что именно так Архимедом был открыт один из главных законов гидростатики, названный впоследствии его именем.

Архимедов винт • • Устройство состоит из наклоненной под углом к горизонту полой трубы с винтом внутри. Она была изобретена Архимедом примерно в 250 году до н. э. либо в Греции ранее. Винт можно представить, как наклонную плоскость, навёрнутую на цилиндр. Винт вращается обычно с помощью ветряного колеса, либо вручную. В то время, как поворачивается нижний конец трубы, он собирает некоторый объём воды. Это количество воды будет скользить вверх по спиральной трубе во время вращения вала, пока наконец вода не выльется из вершины трубы, снабжая систему оросительных каналов. Кроме того, это устройство также использовалось для отвоёвывании земли у моря в Голландии и других местах при создании польдеров. Участок моря перекрывался дамбой, и вода удалялась из него, начинался процесс осушения земли для использования в земледелии.

Коготь Архимеда • Супероружие древнего мира. По сути своей это большой подъемный кран с крюками на конце. Принцип работы всего механизма заключался в следующем. Коготь цеплял таран врага, поднимал его на доступную крану высоту и бросал вниз. Стоило вражескому кораблю приблизиться к стенам Сиракуз, как огромный крюк цеплял его и поднимал над водой, после чего разжимались тиски и корабль падал. От столкновений с когтями Архимеда римляне оставили множество записей, из который ясно, что маскировка кранов была на высоте и римляне посчитали, что против них выступили боги. Коготь Архимеда действительно наводил ужас. (1)

Бойницы крепостных стен • Вполне очевидная деталь для любого человека, знакомого с самыми базовыми принципами строительства классический крепостей, была совсем неочевидна воинам и строителям древности. (2) • Вообще, открытия Архимеда в области осадной техники и фортификации на две тысячи лет предопределили их развитие. Даже спустя полторы тысячи лет людьми не было изобретено ничего принципиально нового, только дорабатывались и оптимизировались изобретения Архимеда.

Осадные «скорпионы» • Скорпионы представляли собой двухплечевые стрелометы торсионного действия(катапульты) обслуживаемые человеком. Первые стрелометные машины античности известны еще с конца V века до нашей эры. Это были гастрафеты – «предки» арбалетов, которые появятся в средневековье. Архимед значительно увеличил пробивную способность стрел, благодаря чему от стрел «скорпионов» но могло спасти ничего, так как передвижных осадных щитов еще не придумали. (3)

Камнеметы • Помимо стрелометов Архимед создал камнеметные машины, способные бросать с большой скоростью камни массой около 80 кг на 200 м. Именно эти машины получили впоследствии широчайшее распространение в качестве основных стенобитных орудий допороховой эпохи.

• • Зажигательные зеркала. Наиболее спорным является вопрос о так называемых «зажигательных зеркалах» , с помощью которых Архимеду удавалось в открытом море сжигать римские корабли, которые флотом в 60 квинкверем встали на якорь неподалёку от города. Известно, что Архимед много занимался оптикой (он написал трактат по оптике, до нас правда не дошедший). Возможно это помогло ему создать систему вогнутых зеркал, которые фокусируя лучи солнечного света, могли аккумулировать достаточную энергию для создания температуры, необходимой для воспламенения корабля. Византийский учёный Амфиний из Тралл (474 — не позднее 558 годы) в «О чудесных механизмах» сообщал, что Архимед пользовался не одним вогнутым зеркалом, а его установка могла состоять из множества плоских зеркал, которые устанавливались так, чтобы образовывалась одна огромная вогнутая отражающая поверхность. Солнечный свет в таком устройстве образовывал мощный луч, который можно было направить в одну точку. Для этого Архимед, возможно, сконструировал особую раму, на которой при помощи шарниров крепилось не менее 24 зеркал. Таким образом, согласно легендам, Архимед направил солнечный огонь на вражеский флот и обратил его в пепел. Однако, поздние учёные как правило скептически относятся к самому факту возможности такого оружия, и применения его во время осады Сиракуз. (4)

Вывод • Можно увидеть, что помимо огромного научного значения открытия Архимеда в области осадной техники и фортификации на две тысячи лет предопределили вектор их развития. Даже спустя полторы тысячи лет людьми не было изобретено ничего принципиально нового, только дорабатывались и оптимизировались изобретения Архимеда. • Изменилось это лишь с началом пороховой эры.

Примечания • • • (1) «Кроме того, по приказу Архимеда опускалась железная лапа, привязанная к цепи. Этой лапой машинист, управлявший клювом машины, точно рулем корабля, захватывал нос корабля и затем опускал вниз другой конец машины, находившейся внутри городских стен. Он поднимал таким образом в воздух нос корабля и ставил корабль отвесно на корму, а затем закреплял неподвижно основание, а лапа и цепь отделялись при помощи каната. Непосредственным результатом этого было то, что корабли либо падали на бок, либо совершенно опрокидывались; ещё чаще (так как носы падали с большой высоты в море) корабли совершенно наполнялись водой и погружались к ужасу тех, которые на них находились» (с) Полибий; «На те же корабли, которые подходили ближе. . . Архимед при помощи выступающего за стену рычага набрасывал железную лапу; когда она захватывала нос корабля, то при помощи опускающегося до земли тяжелого противовеса нос корабля поднимался» (с) Тит Ливий «Другие (машины) железными лапами или клювами наподобие журавлиных схватывали корабли за носы, поднимали их в воздух, ставили корабль на корму и затем топили. Часто корабль поднимало высоко над поверхностью моря, и, вися в воздухе, он, к ужасу окружающих, качался в разные стороны» (с) Плутарх (2) «Архимед употребил другое средство против воинов, сражавшихся с судов. Он велел сделать в стене приблизительно на высоте человеческого роста отверстия, с наружной стороны имевшие ширину пальца в четыре; у отверстий изнутри стены он поставил стрелков с легкими скорпионами (самострелами), через отверстия обстреливал корабельных воинов и тем отнимал у них возможность что-нибудь сделать. » (с) Тит Ливий (3) «Однако Архимед соорудил машины, которые могли выбрасывать снаряды на любое желаемое расстояние, Враги были еще далеко от города, когда Архимед из своих больших дальнобойных метательных машин стал поражать их корабли таким множеством тяжёлых снарядов и стрел, что они никак не могли уберечься от них и оказались беспомощными и бездеятельными. Когда Архимед замечал, что снаряды попадают слишком далеко… он пускал в ход меньшие машины, соответственно нужному ему расстоянию» (с) Полибий (4) В описании штурма Сиракуз у Полибия, Тита Ливия и Плутарха нет упоминаний не только о сожжении кораблей зеркалами, но и вообще о применении огня.

Список литературы • • • «Всеобщая история» Полибий «Сравнительные жизнеописания» Плутарх «История от основания города» Тит Ливий http: //1 batalion. com/node/445 http: //cyclowiki. org/wiki/%D 0%92%D 0%BE%D 0%B 5%D 0%BD%D 1%8 B%D 0%B 5_%D 0%BC%D 0%B 0 %D 1%88%D 0%BD%D 1%8 B_%D 0%90%D 1% 80%D 1%85%D 0%B 8%D 0%BC%D 0%B 5%D 0%B 4%D 0 %B 0 • https: //ru. wikipedia. org/wiki/%D 0%90%D 1%85 %D 0%B 8%D 0%BC%D 0%B 5%D 0%B 4 • http: //izobretaika. in. ua/oni-izobreli-nastoiychee/arximeddrevnegrechskij-izobretatel/

Спасибо за внимание!