12 Contribuições de Arquimedes

Um pesquisador e cientista conhecido, Arquimedes propôs várias leis e teorias nos campos do movimento, geometria, movimento líquido e muito mais.

Eureka!

Assim que você ouvir o nome de Arquimedes, a primeira coisa que vem à mente é matemática ou ciência. Um pesquisador e cientista conhecido, Arquimedes propôs várias leis e teorias nos campos do movimento, geometria, movimento líquido e muito mais. “Eureka!” Foi a palavra que ele gritou quando fez uma nova descoberta, alguns das quais estão listados abaixo:

1. Princípio de Arquimedes

O princípio de Arquimedes é um conceito bastante desafiador para muitos de nós entendermos, mas diz respeito basicamente à teoria da flutuabilidade.

Quando um corpo sólido cai em um líquido, ele desloca a mesma quantidade de líquido que o volume do corpo imerso nele. Uma variedade de forças age em um corpo em qualquer líquido. O princípio de Arquimedes também nos ajuda a entender por que algo flutua ou afunda, mostrando que a quantidade de líquido deslocado é a medida da capacidade de afundar ou flutuar do objeto. O peso do líquido deslocado nos diz se o objeto flutuará ou afundará.

Esta lei tem sido instrumental na compreensão dos princípios marítimos usados ​​por navios e submarinos, os quais são projetados usando o princípio da flutuação. O lactômetro (um instrumento usado para medir a pureza do leite) também é baseado no princípio acima.

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2. O Reckoner de Areia

Imagine contar grãos de areia! Isto é o que Arquimedes se propôs a fazer. O Sand Reckoner é um trabalho de Arquimedes no qual ele tenta contar o número de grãos de areia que seriam necessários para cobrir o universo.

Primeiro, Arquimedes teve que descobrir como contar um número com uma base grande, levando-o a dar um grande passo no campo da matemática. Até aquela época, os gregos representavam o sistema numérico usando vários símbolos. Arquimedes estabeleceu uma nova teoria em matemática que poderia contar números para um valor infinito.

O maior número já contado é 8 * 10⁶³, como demonstrado no Sand Reckoner de Arquimedes, onde ele estima que seriam necessários 8 * 10⁶³ grãos de areia para cobrir o universo.

3. Avaliação de Pi (π)

Arquimedes usou o método helenístico da matemática. Pi é um símbolo grego que é usado em várias fórmulas, e Arquimedes conseguiu derivar o valor de Pi usando seu excepcional intelecto.

O valor numérico de Pi é de aproximadamente 3,14, o qual é calculado dividindo 22 por 7. Pi é a razão entre a circunferência de um círculo e o diâmetro. Arquimedes também circunscreveu várias formas no círculo. Várias aplicações do Pi foram vistas na matemática, como a elaboração da área de um círculo. Pi também pode ser usado para calcular a área de uma esfera, bem como de um hemisfério.

4. A Garra de Arquimedes

Arquimedes era da cidade costeira de Siracusa, na atual Itália, depois um território grego. Para proteger a cidade dos inimigos, Arquimedes desenhou um anzol que poderia trancar um navio inimigo e afundá-lo. Isso era conhecido como a Garra de Arquimedes ou “a mão de ferro”.

Arquimedes era um arquiteto, além de cientista, e a Garra de Arquimedes era também uma magnífica peça de arquitetura que permitia ao povo de Siracusa se defender da invasão romana pelo mar. Um navio de guerra poderia facilmente ser derrubado pela garra, pois Arquimedes levara em conta a flutuação da água.

5. Parafuso de Arquimedes

O parafuso de Arquimedes era mais uma bomba do que um parafuso. Foi usado para bombear a água contra a gravidade. O parafuso poderia ser girado usando qualquer meio físico, como manualmente ou pelo vento, usando um moinho de vento, e era essencial para ajudar os agricultores a irrigar suas terras. Transportar água de um nível baixo para um nível mais alto era uma tarefa difícil, mas o parafuso de Arquimedes permitiu que isso fosse feito facilmente, trabalhando contra a gravidade. O parafuso de Arquimedes ainda é usado hoje em várias formas, como máquinas de reforma de plástico, máquinas de fundição ou máquinas de moldagem por injeção. Os parafusos giratórios rápidos que ajudam a bombear a água também podem ser usados ​​para gerar eletricidade.

Os países desenvolvidos ao redor do mundo ainda usam essa tecnologia para irrigação e para gerar eletricidade por meio de turbinas rotativas. Os Estados Unidos desenvolveram uma usina hidrelétrica de parafuso reverso, e o parafuso também pode ser usado em épocas de inundação em áreas baixas.

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6. Raio de Morte de Arquimedes

Não há dúvida de que Arquimedes foi um grande inventor, e o raio da morte não é exceção. Essa estrutura espelhada parabólica era usada para concentrar a luz do sol sobre uma área específica de um navio que, em seguida, pegava fogo, levando ao afundamento do navio. O conceito foi novamente desenvolvido como um mecanismo defensivo para a cidade de Siracusa.

Ao pegar fogo em navios inimigos, eles foram capazes de derrotar o exército romano sem rosto. Alguns cientistas consideram isso ineficaz, pois os navios estão em constante movimento, mas há alguns anos, a teoria foi comprovada por um cientista grego, o Dr. Ionnais Sakkas. Sakkas recriou a invenção usando fatos e números históricos. Ele montou 70 espelhos mantidos por 70 homens e os dirigiu para um barco que estava a 160 pés de distância. Muito em breve, o barco começou a queimar.

7. O odômetro

Um odômetro é um dispositivo usado para medir a distância percorrida. A palavra “odômetro” vem da palavra grega hodo que significa “caminho” ou “estrada”. Muitas pessoas confundem o odômetro com o velocímetro, mas são dispositivos muito diferentes.

Um velocímetro mede a velocidade de um veículo, enquanto o odômetro mede a distância percorrida.

8. Catapultas de Arquimedes

Quando sua cidade natal, Siracusa, precisava mais de Arquimedes, ele estava lá para ajudar. Este antigo inventor descobriu muitas armas de guerra que poderiam ser usadas para proteger Siracusa dos romanos. Uma dessas invenções foi a catapulta ou “lançadora de pedras”.

A catapulta era um sistema de propulsão de pedras pesadas ou objetos em navios inimigos para destruí-los. Esse tipo de máquina normalmente tinha um balde no qual o projétil era mantido e o míssil era disparado manualmente da catapulta.

Durante a guerra entre Roma e Siracusa, Siracusa conseguiu segurar o inimigo por dois anos antes de ser finalmente derrotada.

9. A Lei da Alavanca

Muitas vezes vemos lojistas pesando frutas e legumes em balanças manuais antigas. Estas máquinas de pesagem funcionam de acordo com o princípio do equilíbrio, que pode ser alcançado usando a alavanca. A alavanca funciona no princípio do centro de massa, outro exemplo é a gangorra.

A alavanca é basicamente uma haste colocada em um feixe triangular chamado fulcro que equilibra o peso. A lei de Arquimedes afirma que isso:

se a distância a do fulcro para onde a força de entrada é aplicada (ponto A) for maior que a distância b do fulcro para onde a força de saída é aplicada (ponto B), então a alavanca amplifica a força de entrada. Por outro lado, se a distância a do fulcro para a força de entrada for menor que a distância b do fulcro para a força de saída, então a alavanca reduz a força de entrada. (Wikipedia)

10. Descoberta de Infinitesimais

Infinitesimais no período grego antigo eram o equivalente do cálculo moderno. Um infinitesimal é uma quantidade que não existe, mas pode ser real usando limites. Aqui chegamos ao ponto de limites, continuidade e diferenciação. Uma função é contínua quando o limite da esquerda se torna igual ao limite da direita. O limite é um termo que calcula uma pequena quantidade. Infinitesimal significa, portanto, uma quantidade extremamente pequena ou infinitamente pequena.

Pode-se dizer que Arquimedes introduziu o cálculo através de infinitesimais muito antes de Newton e Leibnitz nos fornecerem as regras do cálculo.

11. Formas e seu design

Muitos anos atrás, as pessoas costumavam medir o tempo usando as estrelas e a lua, e desde então, as pessoas tiveram que diferenciar entre diferentes formas e estruturas. Naquela época, as pessoas não sabiam sobre formas 2D e 3D; eles só conheciam linhas, círculos, cubos, esferas, pentágonos, etc. Foi quando Arquimedes começou a pensar em parábolas, eclipses e hipérboles. Arquimedes introduziu a ideia de movimento de projétil com a ajuda da parábola.

Equações diferentes descrevem conceitos diferentes, e Arquimedes mostrou que a área de uma parábola cruzada por uma linha reta é igual a 0,75 vezes a área de um triângulo inscrito na parábola e na linha reta.

12. A Fórmula para a Área de Superfície e a Área de uma Esfera

Uma esfera é um círculo 3D que compreende quatro círculos dispostos lado a lado. Calcular sua área de superfície e seu volume não era uma tarefa fácil. Arquimedes conseguiu calcular a área da superfície e o volume da esfera calculando primeiro a área da superfície da esfera usando 6πr². O volume é 2πr³.

A criação dessas fórmulas nos permitiu calcular facilmente o volume e a área de superfície dos corpos celestes como o sol, a terra e a lua.

Conclusão

Arquimedes era uma pessoa de grande importância. Além de ser um renomado matemático, inventor, cientista e filósofo, ele também era um verdadeiro patriota. Arquimedes é um exemplo do período clássico e helenístico da Grécia antiga. Ele morreu protegendo sua cidade de Siracusa dos romanos usando cálculos matemáticos e experimentos.

Grandes filósofos levam a filosofias maiores, e as invenções de Arquimedes tiveram um enorme impacto em nossas vidas diárias e as tornaram muito mais fáceis.

“Dá-me um lugar para ficar, e eu vou mover o mundo”, é uma famosa citação de Arquimedes que motiva as pessoas e as encoraja a buscar seus talentos individuais.

Enquanto os antigos gregos estavam fortemente envolvidos em arte e cultura, Arquimedes foi um exemplo de matemático e filósofo que também deu ao mundo algumas de suas maiores invenções.

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