Moștenirea lui Arhimede
Arhimede „melcul de apă“
Este mare,
Eu dau pentru a rezolva cele
care-l înțeleg până la sfârșit.
Galileo Galilei
Etapa inițială de dezvoltare a fizicii este strâns legată de invenție, diverse mecanisme pentru a facilita activitatea persoanei. Folosind mijloace și materiale foarte primitive, învățarea din practica în procesul de legile de bază ale geometriei, mecanicii, sisteme hidraulice, oamenii de știință mult timp înaintea erei noastre a creat mașina, care încă ne uimesc cu adâncimea de gândire de design, spirit și măiestrie.
Unul dintre cei mai mari inventatori din antichitate a fost Arhimede.
Și, deși acum numele lui este asociat în primul rând o lege privind forța dinamică care acționează asupra unui corp scufundat într-un fluid, Arhimede deține un număr foarte mare de inventii ingenioase. Și cel mai proeminent dintre ele - șurub de ridicare, care încă se numește șurub Arhimede. Galileo într-una din lucrările sale, a scris că invenția este „nu numai mare, dar foarte bine, pentru că noi vedem că apa se ridică în șurubul, în continuă scădere.“
Într-adevăr, la prima bucatica a acestui dispozitiv este dificil de imaginat modul în care apa poate, prin scufundarea lama șurub sau canal șurub urca de fapt, tubul. Într-una din scrierile sale, Galileo oferă o descriere detaliată a principiului de funcționare al acestei mașini, numindu-l „melc de apă Arhimede“. De la o distanță, această mașină este într-adevăr un pic ca un melc.
Cum șurub Arhimede? Aruncati o privire la Figura 1, de asemenea.
Acesta arată AKSV cilindrului. pe suprafața laterală care se face AEORHTNS de canal elicoidal. pe care nu se poate turna, fluxul de apă sau granulă diapozitiv. În cazul în care capătul inferior al canalului șurubului M în apă, înclinați cilindru așa cum este prezentat în figura 1b. și începe să-l rotească în jurul polilor M și M“. apa curge prin canal și iese din deschiderea superioară S. După cum se poate părea paradoxal, dar apa începe să se deplaseze de la punctul A. total coborâtă în raport cu suprafața de șurub, astfel încât se ridică până la punctul C. încerca să înțeleagă modul în care acest lucru se întâmplă. Să AE porțiune de jgheab face un unghi # 945; un „fund“ cilindru AB. Înclinați cilindru cu un șanț la unghi mai mare # 945;. Apoi, apa se va umple porțiunea parcelei AE și EO.
Vom începe să se rotească cilindrul în jurul axei sale. Toate punctele secțiunea AE (cu excepția punctului A) va începe să crească, în timp ce toată porțiunea EO punctului (excepție făcând punctul E) vor fi omise, iar apa va fi treptat mutat din porțiunea „scufundat“ pe jgheab, scufundare în raport cu acesta în jos și în creștere în raport cu suprafața teren. Acest lucru va avea loc, deoarece în timpul rotației jgheabului diferit, înlocuind succesiv unul cu altul, va fi în raport cu apa în aceeași poziție. în ceea ce a fost zona AE; astfel încât apa va începe să meargă în jos jgheabul, dar în cele din urmă se pare că ea a primit de la punctul A la punctul C.
Unii cititori au apărut, probabil, întrebarea naturală: „Dar nu intră în conflict dacă toate aceste argumente la legea de conservare a energiei, nu este dacă acest mecanism este o mașină de mișcare perpetuă?“ Într-adevăr, la prima vedere, se pare că modul în care este. Noi roti roata, apa curge în jos de-a lungul șurubului ca planul înclinat sub acțiunea propriei greutăți și este turnat din orificiul de sus. Putem converti numai să stoc pe energia apei în energie de rotație a rotorului, și o mașină de mișcare perpetuă este gata!
În cazul în care sarcina pe care a fost oferit o lecție de fizică, se pare că mulți dintre voi ar fi obiectat imediat că o astfel de raționament este contrar legii de conservare a energiei, iar unii dintre voi ar merge la raționamentul cu un pas mai departe și au adăugat, că apa se ridică prin jgheab de energia furnizată din exterior și șurubul de conducere să se rotească, astfel încât energia potențială a apei va fi întotdeauna mai puțin consumată pentru activitatea sa de ridicare.
Toate acestea, desigur, adevărat, dar modul în care apa trece printr-energia furnizată din exterior? În unele zone se întâmplă? Așa cum este indicat în acest caz, care acționează pe puterea apei? Încercați să răspundă la aceste întrebări pentru tine. Pentru ușurința de vizionare mișcarea apei în jgheab poate fi înlocuită cu o mișcare de șurub cu bile de-a lungul canalului.
Modelul Primitiv al Șurubul lui Arhimede și ușor de făcut acasă. Ia-o bucată de țeavă cu un diametru de 3-5 cm și o lungime de 20-30 cm sau bloc din lemn rotund de aceeași mărime. Rolul jgheabului poate executa orice cauciuc, PVC (tuburi) sau un tub de cupru câțiva milimetri în diametru (mai mare diametru, cu atât mai bine va fi modelul mai clar). Foarte bine, în cazul în care la dispoziția dumneavoastră există un tub flexibil, transparent; apoi mișcarea apei sau poate fi o piesă cu bilă și în interiorul șurubul lui Arhimede.
Asigurați-vă din tub un jgheab elicoidal înfășurat cilindrul său este ales în conformitate cu o linie elicoidală, și fixați capetele tubului la bazele superioare și inferioare ale cilindrului prin intermediul firului sau sârmă. Asta e tot, modelul este gata de utilizare. Coborâți un capăt al șurubului într-un vas cu apă și înclinați-l la un unghi mai mare decât unghiul elicei de înclinare la baza cilindrului. Dacă acum vom roti Șurubul lui Arhimede, astfel încât se părea că el pare să fie înșurubate în suprafața lichidului, lăsându-l în același timp pe aceeași înălțime, apoi, după câteva ture de apa va curge de la capătul superior al tubului. În loc de apă, puteți lua o minge mică. Și dacă să-l plaseze în capătul inferior al jgheabului, șurubul prin mai multe revoluții despre mingii sale axe cade de la capătul superior al acestui jgheab neobișnuit.
În același mod este posibil să se fabrice și prezenta pompa este acționată, de exemplu, de vânt sau de orice alt motor de. Comparativ cu pompe cu piston adecvate pentru pomparea numai apă curată, ele au un avantaj important: ele pot fi pompat și apă puternic poluate. În comparație cu Arhimede pompă centrifugală șurub mecanism este învechit și absolut necompetitiv cu ei, și, prin urmare, în prezent, pentru ridicarea apei este folosit foarte rar. cazuri individuale pot fi găsite mai multe și în continuare numai în țările subdezvoltate.
un aparat de tip șurub Arhimede este prezentat în figura 1, cunoscută în arta Șurubul (tradus din germană literalmente „melc“), este utilizat pe scară largă în diferite mașini pentru amestecarea și amestecarea materialelor granulare, lichide și în formă de pastă. Una dintre cele mai comune specii este obișnuit rasnita rotor cu șurub.