Arkhimédész emelőtörvénye

[justify]Arkhimédész szerint minden nagy tömegű test megmozdítható, ha megfelelő segédeszközt alkalmazunk a felemeléséhez. Egyes források szerint Szürakúszai városában emelőberendezéseivel akár hajókat is fel tudott emelni. Legendás mondása éppen idevág: „Adjatok egy fix pontot a világegyetemben, és én kifordítom sarkaiból a Földet!” Nézzük, mi lehet e nagyképűnek tűnő kijelentés mögött![br]A tananyagegység az Arkhimédész által felismert emelőtörvényt mutatja be.[/justify]
Mit látunk az interaktív alkalmazáson?
[justify]A rajzlap tetején a két oldal forgatónyomatéka látható külön-külön. Ez alatt jelenik meg a rúd, beszámozva egységenként. Ez a közepén lévő nagy pont körül foroghat. A szaggatott vonal a vízszintest jelöli.[/justify]
[justify]Ma már nagyon egyszerű az emelők törvényeit alkalmazni, amikor azonban Arkhimédész ezeket vizsgálta, még semmi sem volt egyértelmű. Próbáljuk megérteni, hogyan jutott a nagy tudós a felismeréshez![/justify]
1. feladat
[br][justify]Vizsgáld meg, hogyan működik a vázolt emelő! Helyezz a mérleg két karjára véletlenszerűen, eltérő távolságokban a „+” jelek megnyomásával testeket![/justify]
2. feladat
[justify]Állítsd be az ábrán vázolt kiindulási helyzetet, majd vizsgáld meg a változtatások után a mérleg egyensúlyi helyzetét![/justify]
3. feladat
[justify]Fogalmazd meg, milyen megállapításokat tehetett az emelők egyensúlyával kapcsolatosan Arkhimédész![/justify]
4. feladat
[justify]Arkhimédész még nem ismerte a forgatónyomaték mennyiségét. Figyeld meg, egyensúlyban milyen a két oldalon a forgatónyomatéki viszony![/justify]
5. feladat
[justify]Mutasd meg, hogyan gondolhatta Arkhimédész, hogy kifordítja a sarkaiból a világot! Az egyik karon kis terhet helyezz az emelő végére, a másik karon a forgástengelytől egységnyi távolságra hány tömegegységet kell elhelyezni, hogy az egyensúly kialakuljon?[/justify]
Háttérismeret
[justify]Arkhimédész (Kr. e. 287–212) szürakúszai görög polihisztor tanulmányait az egyiptomi Alexandriában végezte, barátságot kötött Eratoszthenésszel. Tudományos levelezésükből tudunk munkásságukról. Arkhimédész eredményei: arkhimédészi csavar és csigasor, a felhajtóerő felfedezése, a hidrosztatikai egyensúly leírása, a sűrűség fogalmának bevezetése. Emelőt alkalmazott, meghatározta számos test tömegközéppontját.[/justify]
Kapcsolódó érdekességek
[justify]A legenda szerint tükrökkel felgyújtotta a városa ellen támadó római hajók vitorláit, így hiúsította meg városa elfoglalását. Ezt több kísérletben megpróbálták reprodukálni, változó – inkább kisebb – sikerrel. Persze egyikük sem volt Arkhimédész kvalitású géniusz![br]A felhajtóerő felfedezésekor – mivel éppen kádjában fürdőzött, mikor a felismerés lángja kigyúlt agyában – mezítelenül futott végig városa utcáin hangos „Heuréka! Megtaláltam!” felkiáltásokkal![br]Később, a második pun háborúban a rómaiak ismét megtámadták városát. A római hadvezér parancsa ellenére egy katona megölte, mert a tudós felingerelte, amikor összetaposva a porba rajzolt vázlatait az így szólt: „Ne zavard köreimet!”[/justify]
Az alábbi filmen látható, egyszerűen elvégezhető kísérlet is az emelőtörvényt mutatja be.

Information: Arkhimédész emelőtörvénye