Principio de Eureka Arquímedes

La estatua de Arquímedes en la bañera ilustra el principio de flotabilidad. Museo Nacional de Ciencia, Tecnología y Espacio en Haifa, Israel. Arquímedes fue probablemente el científico más grande del mundo, o al menos el científico más grande de la era clásica. Fue físico, matemático, astrónomo, inventor e ingeniero. Muchos de sus inventos, teorías y conceptos todavía se utilizan en la actualidad. Quizás su logro más famoso sea el momento en que descubrió el principio de flotabilidad. Biografía Arquímedes vivió en Siracusa, Sicilia, en el siglo III a.C. Según Scientific American, Siracusa fue una de las ciudades más influyentes del mundo antiguo. Los barcos mercantes de Egipto, Grecia y Fenicia llenaron el puerto de la ciudad. Según los escritos de Arquímedes, también fue un centro de comercio, arte y ciencia. Según Scientific American, Arquímedes estudió geometría y astronomía en Alejandría, el mayor centro de conocimiento del mundo antiguo, y se estableció en Siracusa. La invención de la vida en pos de ideas e invenciones es la espiral de Arquímedes. Este dispositivo utiliza un tapón roscado con un tubo hueco. Cuando se gira el tornillo, el agua sube. Originalmente se utilizaba para drenar el agua de mar del casco de un barco. Según la literatura de Arquímedes,

Arquímedes dijo la famosa frase: "Dadme una palanca y un punto de apoyo, y podré mover la tierra". Esta declaración jactanciosa expresa el poder de la palanca, al menos simbólicamente movió el mundo. . Arquímedes se dio cuenta de que para realizar la misma cantidad de trabajo, o trabajo, se podía utilizar una palanca para medir la fuerza y ​​la distancia. Según Chris Rawls de la Universidad de Nueva York en un libro de ficción, Arquímedes en el siglo XXI, su ley de palanca establece que “a distancia, los tamaños son proporcionales a su peso, en equilibrio”

También Arquímedes. diseñó un sistema de defensa para Siracusa para defenderse de los ejércitos invasores. Fortificó las murallas de Siracusa y construyó una máquina de guerra. Su trabajo retrasó a los romanos durante dos años. Sin embargo, en el año 212 a. C., el ejército del general Marcelo capturó la ciudad.

Marcelo respetaba a Arquímedes y envió soldados a capturarlo para que pudiera conocer al famoso matemático. Según las memorias de Arquímedes, estaba tan absorto resolviendo un problema matemático que no sabía que los romanos habían capturado la ciudad. Cuando un soldado le pidió que lo acompañara a encontrarse con el general, Arquímedes le dijo que se fuera. Los soldados enojados lo derribaron. Marcelo ordenó que Arquímedes fuera enterrado honorablemente. La lápida de Arquímedes tiene la imagen de una esfera dentro de un cilindro, que ilustra uno de sus tratados geométricos.

Principio de Arquímedes: La fuerza de flotación (hacia arriba) que actúa sobre un objeto es igual al peso del fluido que se desplaza (fuerza hacia abajo). (Designua/Shutterstock) "¡Eureka! Eureka" Históricamente, Arquímedes era un hombre desnudo que corría por las calles de Siracusa gritando "¡Eureka!", o "¡Sí, quiero!". La historia detrás de esto es que Arquímedes fue acusado de demostrar que la nueva corona hecha para el rey Hierón de Siracusa no era oro puro como afirmaban los orfebres. La historia fue escrita por primera vez por Vitruvio, el arquitecto romano del siglo I a.C. Arquímedes pensó durante mucho tiempo, pero no pudo encontrar la manera de demostrar que la corona no era de oro puro. Poco después, llenó una tina y notó que el agua se desbordaba por el borde. Se dio cuenta de que su cuerpo expulsaba agua igual a su peso. Arquímedes sabía que el oro era más pesado que otros metales y el fabricante de coronas podía sustituirlo. Tenía su propia manera de asegurarse de que la corona no fuera de oro macizo. Se olvidó de quitarse la ropa y corrió de su casa a la calle para ver al rey gritando "¡Eureka!""

Principio de Arquímedes Según el principio de ilimitación, el principio de Arquímedes establece que la inmersión en un fluido La fuerza de flotación de un objeto es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.

¿Qué pasa si se llena un vaso con agua y se le añaden cubitos de hielo y el agua se desborda por el borde? Después de agregar el cubo de hielo, el agua en la taza también se desborda. Si se pesa el agua que se desborda (el peso es la fuerza hacia abajo), será igual a la fuerza hacia arriba sobre el objeto (la fuerza de flotación). Densidad promedio de un objeto.

La razón por la que Arquímedes pudo determinar que la corona no era de oro puro fue por el volumen de agua que se desplazó, pues a pesar de que el peso de la corona era igual al peso del oro que la El rey le dio al fabricante de la corona, debido a que la densidad del metal es diferente y el volumen también es diferente.

El principio de Arquímedes es una herramienta general muy útil. Puede usarse para medir el volumen de objetos irregulares, como coronas de oro, y para explicar el comportamiento de cualquier objeto colocado en cualquier fluido. El Principio de Arquímedes describe cómo flotan los barcos, se sumergen los submarinos, vuelan los globos aerostáticos y muchos otros ejemplos, todos basados ​​en la ciencia. El principio de Arquímedes también se utiliza en muchos campos de investigación científica como la medicina, la ingeniería, la entomología, la ingeniería, la geología, etc.

El tornillo de Arquímedes es una máquina utilizada para conducir agua desde una masa de agua baja hasta una acequia. (Nor Gal/Shutterstock) La investigación actual sobre el volumen/densidad ósea

El principio de Arquímedes tiene muchas aplicaciones en medicina y odontología y se utiliza para determinar la densidad de huesos y dientes. En un artículo publicado en el Journal of Medical Engineering and Physics 65438-0997, los investigadores utilizaron el principio de Arquímedes para medir el volumen de la parte esponjosa del hueso, también conocida como hueso esponjoso. La fracción de volumen de hueso esponjoso se puede utilizar en una variedad de estudios de edad y salud, incluso como indicador de estudios de envejecimiento, osteoporosis y estudios de resistencia, rigidez y elasticidad de los huesos. Para mejorar la repetibilidad de las mediciones, se probaron varios métodos utilizando el principio de Arquímedes: primero, sumergir los huesos en agua destilada, segundo, sumergir los huesos en una solución de agua y surfactante, y tercero, colocar los huesos en un recipiente sellado. Registre los cambios en la presión del aire.

Este artículo publicado en la revista "Oral Medicine, Oral Medicine, Oral Medical Pathology and Oral Radiology" en 2017 es de naturaleza similar al artículo anterior. Este artículo utiliza una variedad de métodos para determinar la repetibilidad, uno de los cuales es el principio de Arquímedes. Se compararon los métodos de medición del volumen dental utilizando el principio de Arquímedes y la TC de haz cónico. La comparación entre el principio de Arquímedes y las mediciones CBCT muestra que esta última será una herramienta precisa para planificar procedimientos dentales.

Submarino

Un artículo de 2014 publicado en "Information, Electronics and Vision" describe un diseño de submarino simple, confiable y económico basado en los principios morales de Arquímedes. Según el autor, los submarinos están diseñados para navegar en condiciones completamente sumergidas y se basan en el principio de Arquímedes para mantener una profundidad constante. El diseño de este prototipo de submarino utiliza cálculos que incluyen la masa, densidad y volumen del submarino, así como el desplazamiento, para determinar el tamaño requerido de los tanques de lastre, los cuales determinarán la cantidad de agua que se podrá llenar para que el submarino pueda sumergirse a cierta profundidad.

Insectos que caminan sobre el agua

Si bien el principio de Arquímedes se utiliza para ayudarlos a bucear y salir a la superficie, también explica por qué algunos insectos pueden caminar sobre el agua. En un estudio de 2016 publicado en Applied Physics Letters, los investigadores utilizaron un método que mide las sombras producidas por las ruedas hidráulicas para medir la curvatura de la superficie del agua. Estos ángulos de inclinación se pueden usar para calcular los desplazamientos, lo que dará como resultado las fuerzas utilizadas para mantener a flote el gusano de agua. Los autores dicen que para crear robots biónicos que caminan sobre el agua, la gente está muy interesada en comprender la física detrás de los insectos que caminan sobre el agua.

Geología

Un artículo publicado en "Soft Matter" en 2012 dio una descripción más detallada del principio de Arquímedes. El autor lo llamó principio de Arquímedes generalizado. El principio de Arquímedes, comúnmente utilizado, sólo se puede utilizar en muchos casos para estudiar la aproximación de los perfiles de sedimentación, mientras que el principio generalizado puede explicar fenómenos como partículas densas que flotan sobre fluidos ópticos. El autor se centra en la perturbación de la densidad causada por las partículas suspendidas en el fluido, que no se considera en la aplicación tradicional del principio de Arquímedes, y deriva un nuevo método del principio de Arquímedes.

Recursos adicionales

Scientific American: La moneda de Arquímedes “¡Eureka!” Sobre la desnudez y otros momentos científicos locos, Universidad de Nueva York: Arquímedes y la copia de la corona de oro de Arquímedes: Siracusa de Arquímedes.