Legacy на Архимед
"Вода охлюв" Архимед
Дали е страхотно,
Давам за решаване на тези,
който го разбирам до края.
Галилео Галилей
В началния етап на развитие на физиката е тясно свързана с изобретението, различни механизми за улесняване на работата на лицето. Използването на много примитивни средства и материали, се учи от практиката в процеса на основните закони на геометрия, механика, хидравлика, учени много преди нашата ера, създадени на машината, която все още ни удиви с дълбочината на дизайн мисълта, остроумие и майсторство.
Един от най-великите изобретатели на древността е бил Архимед.
И въпреки че сега името му се свързва преди всичко закон за растящото сила действа от всяко тяло, потопено в течност, Архимед притежава огромен брой гениални изобретения. И най-известният от тях - вдигане на винта, които все още се нарича Archimedean винт. Галилео в една от своите творби, пише, че изобретението е "не само голям, но добре, защото виждаме, че водата се издига в винта, непрекъснато намалява."
Наистина, при първия поглед на това устройство е трудно да си представим как водата може, от потъващ острието на винт или винт канал всъщност се изкачи нагоре тръбата. В една от книгите си, Галилео дава подробно описание на принципа на работа на тази машина, като го нарече "вода охлюв Архимед". От разстояние, тази машина наистина е малко като охлюв.
Как завийте Архимед? Обърнете внимание на фигура 1, както добре.
Той показва AKSV цилиндър. на страничната повърхност, която е направена спирални AEORHTNS канал. на които не може да се налива вода поток или слайд топчета. Ако долния край на канала винт М във вода, се накланя цилиндър, както е показано на Фигура 1b. и да започне да го върти около полюсите М и М '. водата протича през канала и излиза от горния отвор S. Както може да изглежда парадоксално, но водата започва да се движи от точка А. Общо понижава спрямо повърхността на винт, в резултат на което се издига до точка В. опитват да разберат как Това се случва. Нека AE улей част образува ъгъл # 945; "отдолу" AB цилиндър. Наклон цилиндър с жлеб на ъгъл по-голям # 945;. След това водата ще запълни част от парцела AE и ЕО.
Ние ще започне да се върти около оста си цилиндър. Всички точки AE сечение (с изключение на точка А) ще започне да се увеличава, докато всички от ЕО част от точка (с изключение на мястото Е) ще бъде пропуснат, а водата постепенно се премества от "потопена" част на улея, потапяне спрямо него надолу и нараства спрямо повърхността земя. Това ще се случи, защото по време на въртенето на улея различни, последователно заместване на един от друг, ще бъде по отношение на водата в същото положение. в това, което е площ AE; така че водата ще започне да върви надолу по улея, но в крайна сметка се оказва, че тя има от точка А до точка В.
Някои читатели вероятно са възникнали естествения въпрос: "Но не противоречат, ако всички тези аргументи в закона за запазване на енергията, не е дали този механизъм е вечен двигател?" Наистина, на пръв поглед изглежда, че начина, по който тя е. Ние се върти колелото, водата се стича по винта като наклонената равнина под действието на собственото си тегло и се излива от горния отвор. Можем да преобразуваме само да се запасите на вода в енергия на въртене на енергия на ротора, и вечен двигател е готов!
Ако задачата, която са били предлагани на урок по физика, изглежда много от вас веднага ще възрази, че такова мислене е в противоречие със закона за запазване на енергията, както и някои от вас ще отиде в мотивите една крачка напред и да добавя, че водата да преминава през канавка с предоставения от външната енергия и водещ винт, за да се върти, така че потенциалната енергия на водата винаги ще бъдат по-малко консумирана за неговото изкореняване работа.
Всичко това, разбира се, е вярно, но начина, по който минава вода корито подаваната енергия отвън? В някои райони се случва? Както е посочено в този случай действа по силата на водата? Опитайте се да отговорите на тези въпроси за себе си. За улеснение на гледане на движението на водата в коритото може да бъде заменен от СВД движение по протежение на канала.
Primitive модел на винта на Архимед и лесно да се направи у дома си. Вземете част от тръба с диаметър 3-5 см и дължина 20-30 см или кръгли дървени блок от същия размер. Ролята на коритото може да изпълнява всяка гума, PVC (тръба) или медна тръба с няколко милиметра в диаметър (по-голям диаметър, по-добре ще бъде ясно модел). Много добре, ако на ваше разположение има прозрачна гъвкава тръба; След това водата движение или може да бъде топка песен и във вътрешността на Archimedean винта.
Направи от тръбата спирална чрез виеше цилиндър е избран съгласно спирална линия, и осигуряване на краищата на тръбата на горните и долните основи на цилиндъра с помощта на нишка или тел. Това е всичко, вашият модел е готов за употреба. Долния край на винта в съд с вода и се накланя на ъгъл по-голям от ъгълът на спиралата на наклон към основата на цилиндъра. Ако сега се върти винта на Архимед, така че да изглежда, че той изглежда се завинтва в повърхността на течността, оставяйки в същото време на една и съща височина, а след това след няколко завъртания на водата ще произтекат от горния край на тръбата. Вместо вода, можете да вземете една малка топка. И ако да го поставите в долния край на улея, винта през няколко революции около оста си топка пада от горния край на тази необичайна корито.
По същия начин е възможно да се произвеждат и сегашната помпа е задвижвана от, например, от вятър или друг мотор. В сравнение с бутални помпи, подходящи за изпомпване само чиста вода, те имат важно предимство: те може да се изпомпва и силно замърсена вода. В сравнение с центробежни Архимед помпата винт механизъм е остаряла и абсолютно не конкурентен с тях, и затова в момента за вдигане на вода се използва много рядко. Отделните случаи могат да бъдат намерени повече и все още само в по-слабо развитите страни.
Archimedean апарат тип винт е показано на Фигура 1, известен в винт изкуството (в превод от немски буквално "охлюв"), се използва широко в различни машини за разбъркване и смесване на гранулирани, течни и пастообразни материали. Един от най-често срещаните видове е обичайната ротор винт мелница.