Изобретения архимеда связанные с военными действиями кратко

Обновлено: 28.06.2024

В предыдущей статье про Архимеда мы в общем обрисовали жизнь изобретателя, его научные и изобретательские достижения. В этой статье мы постараемся перечислить изобретения Архимеда с более детальными пояснением.

Представляем список изобретений Архимеда для быстрой навигации:

Улучшение рычага

Архимед, конечно, не был тем, кто изобрёл рычаг, так как это достаточно простое приспособление, но он был тем, кто теоретически описал принципы его работы и, понимая эти принципы, смог его развить и усовершенствовать. Также он объяснил принцип многоступенчатой передачи.

Тела одинакового веса, которые равноудалены от центра, будут находиться в равновесии, но если расстояние у одного из них изменить, то равновесие нарушится в пользу того тела, которое находится на более удалённом расстоянии от центра.
Если взять два тела одинакового веса, которые равноудалены от центра, и добавить к одному из них дополнительный вес, то равновесие нарушится в пользу большего веса.

Принцип рычага и математическое соотношение

Сейчас рычаги используются повсеместно. Самые простые примеры — это строительный инструмент (лома, плоскогубцы, тачки для песка), менее очевидные примеры — это экскаватор или степлер. Кстати, прочтите нашу статью про изобретение степлера.

Червячная передача

Принцип работы червячной передачи

Многие исследователи-историки полагают, что Архимед также сумел изобрести червячную передачу. Учитывая, что Архимед изобрёл винт, поднимающий воду, стоит ли сомневаться, что он мог догадаться и до этого изобретения. Позже Герон Александрийский описывал винт со специальным полузнком, который скользил вдоль винта по его резьбе. Но для эпохи Герона этот механизм кажется устаревшим, так как в его время уже существовали винты и гайки. Возможно, что Герон описал именно изобретение Архимеда, прочтя какие-то из его сочинений, которые не дошли до нас.

Соединительный шкив

Пример простой системы из двух шкивов

Шкив — это колесо, вдоль которого может быть установлен канат или цепь. Человек, тянущий с одного конца верёвку, может поднять вес на другом конце верёвки. Колесо шкива выполняет роль точки опоры, уменьшая силу, необходимую для подъёма груза. Архимед изобрёл целую систему шкивов, чтобы поднимать и перемещать грузы

Систему шкивов можно продолжить усложнять, чтобы получить больший выигрыш в силе.

Последовательное усложнение системы шкивов и расчёты для них показывают, что можно достигать уменьшения необходимой силы в 4 раза.

Царь Хиерон, услышав о том, что Архимед может сдвигать любые тяжёлые предметы с места не поверил ему и попросил доказать. Время было удачным, так как в Сиракузах как раз имелась проблема с огромным кораблём (корабль звался в честь города), который не могли вывести из гавани. Надо отметить, что корабль был потрясающе красив и в длину достигал 55 метров. По словам Плутарха, Архимеду удалось вывести корабль из гавани Сиракуз, используя сложную систему рычагов и шкивов.

Винт Архимеда

Принцип работы винта Архимеда

Пожалуй, это одно из самых древнейших приспособлений, известных для подъёма воды. Винт до сих пор используется в небольших электростанциях и даже на фермах. Начиная с 1980 года в штате Техас в США используется восемь винтов Архимеда диаметром около 3.6 метра для борьбы с ливневым стоком. Винт приводится в действие двигателем мощностью 551 киловатт и может выкачать до 500 тысяч литров воды в минуту.

Винт Архимеда, использующийся в Техасе в США

Главным преимуществом винта Архимеда является то, что попадание мусора в механизм не приводит к нарушениям работы устройства. К примеру, при помощи винта можно даже поднимать рыбу вместе с водой, при этом винт будет продолжать работать.

Подробное объяснение принципа работы винта Архимеда:

Огромный винт Архимеда, установленный на гидроэлектростанции:

А на этом видео винт Архимеда изготовили из лего:

Железная рука или коготь Архимеда

Коготь Архимеда был оружием, которое изобретатель придумал во время осады его родного города Сиракуз. Город приходилось оборонять от флота Римской империи, поэтому необходимо было разработать эффективные методы для потопления флота прямо с крепостных стен.

Точный дизайн устройства нам не известен, но мы примерно понимаем принципы, на которых он был основан. Если вы внимательно прочли про изобретение шкивов и рычага, то понять принцип когтя будет несложно.

Принцип работы когтя Архимеда

Коготь Архимеда представлял из себя систему шкивов, верёвок и балок. На одном конце верёвки был крюк, который забрасывался на вражеский корабль и зацеплялся под брюхо корабля. На обратной стороне верёвки за стеной уже были наготове быки и люди, которые начинали тянуть верёвку. В результате многотонные корабли переворачивали или бросали на камни, рассеивая флот и экипаж противника вокруг стен.

Жалкий римский флот ничто против разума Архимеда!

В наше время целых две группы людей попробовали построить коготь Архимеда и затопить корабль. Предлагаем посмотреть обе попытки и убедиться, что устройство было работоспособным.

Катапульты, баллисты и скорпионы

Картина, изображающая осаду Сиракуз.

Правда с исторической точки зрения Архимед не был тем, кто первым изобрёл все эти сооружения, но он явно вносил в них свои модификации (например, улучшал точность) и успешно использовал для обороны.

Поджигающие зеркала

Архимед применят зеркало

Римляне встали недалеко от города со своими 60 квинкверемами. Архимед был достаточно образован в плане оптики, чтобы изготовить выпуклые зеркала. Предположительно это было не одно зеркало, а целая система зеркал, направляющиеся в одно место, чтобы фокусировать лучи. Система скорее всего состояла из 24 зеркал, которые были объединены в одну раму и вращались при помощи шарниров, меняя углы поворота.

Принцип работы зеркал

На самом деле до конца непонятно, для чего именно использовал зеркала Архимед. Вполне вероятно, что он не сжигал ими флот, а лишь ослеплял лучников на кораблях. Также существует версия, согласно которой при помощи катапульт на корабли забрасывались специальные снаряды, которые потом при помощи зеркал поджигались, так что можно было подумать, что это зеркала жгут корабли. И ещё есть версия, что зеркала использовались лишь для наведения катапульт.

В 1973 году греческий учёный Ионнис Саккас заинтересовался вопросом возможности сжигания флота при помощи зеркал, поэтому он поставил эксперимент. 60 греческих моряков держали 70 зеркал, каждое из которых имело медное покрытие и было размером 1.5 метра на 1 метр. Зеркала направлялись на фанерный макет корабля, удалённый на 50 метров. Зеркала спокойно подожгли макет, что доказало практическую возможность поджигания флота при помощи зеркал.

В 2005 году Разрушители мифов повторили опыт, правда несколько иначе. Они использовали выпуклые зеркала в количестве 500 штук и с меньшей площадью. Сжечь парус на макете им удалось лишь через 1 час, поэтому их эксперимент показал, что сжигание флота с зеркалами не очень убедительно.

Одометр

Аристотель создаёт одометр примерно в 330 г. до н.э. Это устройство позволяло измерять пройденное расстояние, что было незаменимо при создании карт или при строительстве больших сооружений.

Принцип работы одометра прост. Колёса вращаются и приводят в движение две шестерни. Через определённые расстояния шестерни высвобождают небольшой шарик, который падает в специальную ёмкость. В конце пути можно подсчитать шарики и узнать, какой путь ты проделал.

Кстати, достаточно интересно сравнить одометр Архимеда с одометром Герона Александрийского и одометром Леонардо да Винчи.

Планетарий Архимеда

В итоге римляне взяли Сиракузы при помощи подкупа. Предатели им открыли ворота, а Архимеда убили. Цицерон позже описывал возвращение римлян в Рим, говоря, что среди военных трофеев оказался и красивый механический планетарий, изобретённый Архимедом. Планетарий демонстрировал движение пяти планет и затмения. Эта реконструкция показывала ежедневное движение звёзд вокруг Земли, затмения Солнца и Луны и их движение по эклиптике.

Презентация к уроку-конференции на тему " Творчество изобретателя". В презентации демонстрируются изобретения связанные с военными действиями от Архимеда до наших дней. Учащиеся знакомятся с изобретательской деятельностью, направленной на создание всё более грозных видов оружия.четко показано, что несомненно как в древние времена так и в настоящее время эти разработки способствуют развитию техники, используемой и в мирное время.

Презентация" Изобретения Архимеда, связанные с военными действиями".

Архимед родился в Сиракузах (о. Сицилия) и жил в этом городе в эпоху 1-й и 2-й Пунических войн. Предполагают, что он был сыном астронома Фидия. Научную деятельность начал как механик и техник. Архимед совершил поездку в Египет и сблизился с александрийскими учёными, в том числе с Кононом и Эратосфеном. Это послужило толчком к развитию его выдающихся способностей. Архимед был близок к сиракузскому царю Гиерону II. Во время 2-й Пунической войны Архимед организовал инженерную оборону Сиракуз от римских войск. Его военные машины заставили римлян отказаться от попыток взять город штурмом и вынудили их перейти к

Презентация" Изобретения Архимеда, связанные с военными действиями".

Согласно Лукиану, Архимед построил шестиугольное зеркало, набранное из небольших четырехугольных зеркал. Каждое из этих зеркал было закреплено на шарнирах и приводилось в движение цепным приводом. Углы поворота зеркал можно было подобрать таким образом, чтобы отраженные солнечные лучи сфокусировались в точке, находящейся на расстоянии полета стрелы от зеркала. Два варианта — либо отражателем было одно зеркало, либо солдатские щиты. При помощи своей системы зеркал Архимед поджег корабли римлян. Сюжет этот восхищал ученых эпохи Возрождения и продолжает бередить души современных историков техники. Так, в 1973 году греческий ученый Иоанис Сакас решил экспериментально подтвердить реальность подвига Архимеда. Он выстроил вряд семьдесят моряков с покрытыми бронзой зеркалами размером метр на полтора и направил лучи зеркал на деревянное судно. С расстояния в 50 метров судно вспыхнуло через три минуты.

Презентация" Изобретения Архимеда, связанные с военными действиями".

Данный блог написан в продолжение темы Метательное оружие древних.

В нашей истории много мифов связанных с древними войнами. Меня заинтересовало одно сражение древности, а именно осада Сиракуз римлянами, точнее не вся осада а использование машин и изобретений Архимеда.

Меня смущают в этой истории три вещи.

2. Лапа Архимеда. Вот что писали современники.

Тит Ливий: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

Плутарх: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[20]

Я не подвергаю сомнению техническую возможность сооружения данной машины, в конце концов это обыкновенный подъемный кран. Я просто не могу представить ситуацию когда сверху опускается клюв и захватывает воина а он спокойно ждет что получится, или спокойно смотрят как поднимают их корабль. Неужели римляне были такими дебилами, что никто не попытался просто оттолкнуть клюв. Ну хорошо один раз получилось, а потом?

3. И самая фантастическая история с зеркалами.

Давайте начнем с того что ЕМНИП зеркало появилось в Европе в 13 веке, а во времена Архимеда можно говорить только о тщательно отполированном металлическом листе, отражательные свойства которых гораздо ниже современных зеркал. Никто не оспаривает, Архимед был в том числе знаменит своими работами в области оптики. Но….

Наверно все в детстве баловались линзами, у кого-то получилось поджечь деревяшку?

А у римлянам даже в голову не пришло пожар потушить, или все происходило мгновенно, какой-то гиперболоид инженера Гарина.

Архимед – это известный древнегреческий ученый и инженер. Он родился в городе Сиракузы, расположенном на Сицилии. Всем известен знаменитый закон Архимеда. Тем не менее, далеко не каждый человек знает, что еще открыл за свою жизнь Архимед. Он сделал много важного в области геометрии и даже предвосхитил ряд идей математического анализа. К тому же ученый заложил базу гидростатики и механики.

Кто такой Архимед

Архимед считается древнегреческим ученым, который сделал много открытий в физике и математике. Также исследователя считают выдающимся инженером. Он сделал много открытий в геометрии, механике и гидростатике. При этом изобретения ученого стали базой для последующего развития науки. Легенды об Архимеде стали появляться еще при жизни.

Многих людей интересует, когда родился ученый. Считается, он будущий исследователь появился на свет в 287 году до нашей эры. Он жил в городе Сиракузы – греческой колонии, расположенной на Сицилии.

Биография великого исследователя описывается в трудах Цицерона, Тита, Ливия и остальных авторов, которые жили позже. При этом оценить достоверность такой информации весьма сложно. Считается, что образование Архимед получал в Александрии Египетской. В течение нескольких веков этот город считался научным и культурным центром древней цивилизации. После получения образования будущий ученый возвратился в Сиракузы и прожил там до самой смерти.

Изобретения Архимеда

За свою жизнь исследователь сделал очень много важных открытий. Каждое из них внесло существенный вклад в развитие науки.

Закон Архимеда

Архимед прославился своим важным открытием в области физики. Всем известно, что оно называлось законом Архимеда. Согласно открытию ученого, на любое тело, опущенное в жидкость, производит давление выталкивающая сила. Она направляется кверху и по величине равняется весу жидкости, вытесненной при помещении тела в такую среду. При этом плотность жидкости значения не имеет.

Существует миф, что сделать важное физическое открытие ученому помогла ванна. Согласно этой легенде, исследователь во время купания немного поднял ногу и обратил внимание, что в воде она весит меньше. В результате его посетило настоящее озарение. Такая ситуация действительно имела место, однако она позволила придумать закон удельного веса металлов, а не закон Архимеда, как считают многие.

Архимедов винт

В 200 годы до нашей эры главной сферой деятельности людей было сельское хозяйство. При этом фермеры сталкивались с серьезными проблемами орошения. Потому Архимед придумал специальный винт. Конструкция могла приводиться во вращение вручную или посредством ветряной мельницы. Сооружение собирало воду и двигало ее через корпус, пока она не попадала в канавки для орошения полей. Эта конструкция и сейчас применяется в промышленности.

Железный коготь

Изобретатель известен созданием военных машин для Сиракуз. В частности, он сделал важное устройство под названием Железный коготь. Сооружение ставилось на стены города и позволяло захватывать и топить приближающиеся к ней суда.

Одометр

Архимеду приписывают создание первого одометра или как минимум механический способ определения пройденного расстояния. По мнению Витрувия, Архимед создал устройство, которое крепилось к тачке. По мере движения объекта вперед сооружение бросало камни в контейнер. При этом каждый из них представлял собой определенное расстояние. В конце пути можно было подсчитать камешки и определить дистанцию, которая была преодолена.

Система шкивов

Архимед не изобрел шкив. Однако ученому удалось усовершенствовать существующие на тот момент конструкции. Он показал, что колесо, которое опиралось на веревку, могло использоваться как способ передачи энергии. Это обеспечивало оператору механическое преимущество. Архимед улучшил технологию, чтобы получить систему блоков и захватов. При этом он применял составные шкивы и краны.

Закон рычага

Ученого считают изобретателем рычага. Ему поручили спустить на воду крупный корабль, поскольку это не удавалось сделать при помощи стандартной рабочей силы. В результате Архимед придумал рычажный механизм и серию шкивов. Если оглянуться назад, ученый был не первым. Однако ему удалось впервые описать физические принципы устройства и улучшить его дизайн.

Геометрия форм

В работах Плутарха сказано, что Архимед не слишком ценил собственные открытия в сфере механики. Значительно больше внимания он уделял физическим и математическим теориям и доказательствам. Именно этот ученый считается первым, кому удалось создать формулу для определения площади поверхности сферы конкретного радиуса.

Катапульты, баллисты и скорпионы

В период осады Сиракуз ученый создал артиллерию, которая охватывала множество диапазонов. Пока вражеские суда находились на значительном расстоянии, стрельба велась из баллист и катапульт. При этом корабли врагов забрасывались крупными бревнами и камнями. В случае приближения кораблей к крепостным стенам для штурма они сталкивались с настоящим потоком стрел из так называемых скорпионов. Этим словом назывались катапульты небольших размеров. Они метали дротики, изготовленные из стали.

Нужно сказать, что именно Архимеду принадлежит идея создания бойниц. Это стало настоящей новинкой в военном деле. Это позволяло лучникам стрелять по врагам из небольших отверстий. Как следствие, римляне не могли подступиться к стенам города. Если же войска все-таки приближались, они несли значительные потери.

Если рассматривать изобретения с исторической точки зрения, Архимед не был первым создателем перечисленных конструкций. Однако он внес в них много усовершенствований, сделав значительно точнее, и успешно применял сооружения в оборонных целях.

Поджигающие зеркала

Изобретение удалось оценить, когда римляне расположились неподалеку от Сиракуз. Ученый много знал об оптике, а потому мог сделать выпуклые зеркала. Считается, что это была целая система зеркал. Все элементы конструкции направлялись в одно место, чтобы сфокусировать лучи. Предполагается, что система включала 24 зеркала, которые объединялись в одну раму и крутились при помощи шарниров. При этом углы поворота постоянно менялись.

В действительности до конца не известно, для какой цели ученый пользовался зеркалами. При этом считается, что он планировал ими не сжигать флот, а слепить лучников. Также существует версия, по которой на суда катапультами бросали особые снаряды. Затем их поджигали, используя зеркала.

В 1973 году греческий исследователь Ионнис Саккас решил проверить разработку великого ученого. Потому он решил провести эксперимент. В ходе опыта исследователя 60 моряков удерживали 70 зеркал с покрытием из меди. Их размеры составляли 1,5х1 метр. Эти конструкции направлялись на макет корабля, изготовленный из фанеры. Он располагался на расстоянии 50 метров. Зеркала без труда подожгли макет. Это продемонстрировало практическую возможность применения изобретения Архимеда.

Планетарий Архимеда

Позже римлянам все же удалось захватить Сиракузы, используя подкуп. Предатели открыли захватчикам ворота. При этом Архимед был убит. Впоследствии Цицерон описал возвращение римлян домой. Среди выигранных римлянами трофеев был планетарий, придуманный Архимедом. Он показывал перемещение 5 планет и затмения. Сооружение демонстрировало движение звезд вокруг Земли. Оно отражало затмения Луны и Солнца, а также показывало их перемещение по эклиптике.

Архимед по праву считается великим древнегреческим ученым, который сделал много важных открытий и изобретений. Благодаря этому исследователю удалось внести значимый вклад в развитие науки и техники.

Читайте также: