Nel testo in seguito andremo a scoprire in dettaglio la vita di Archimede, spiegato in parole semplici per bambini e adulti, dalla vita alle invenzioni che hanno rivoluzionato il mondo.
Archimede era un antico matematico e inventore greco. Ha fatto scoperte matematiche risolvendo problemi trovati quotidianamente dal popolo di quei tempi. Ha inventato macchine per spostare oggetti pesanti, trasportare acqua e combattere battaglie. Archimede ha registrato le sue scoperte in modo che altri potessero imparare da esse. Oggi è considerato uno dei più grandi matematici di tutti i tempi.
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In seguito troverai un riassunto dettagliato della vita di Archimede spiegato ai bambini della scuola primaria. Fai riferimento all’indice dei contenuti qui sotto per passare velocemente alla parte desiderata.
Indice
Chi era Archimede? (la vita di Archimede)
Archimede fu uno dei più grandi uomini di scienza del mondo antico, matematico, geometra, astronomo, ingegnere, fisico, scienziato e inventore! Egli dedicò la vita allo studio di diverse discipline, ma in generale studiò un po’ tutte le materie scientifiche, che erano la sua passione, al punto di scordarsi alle volte persino di mangiare e lavarsi! La sua distrazione gli costò anche la vita!
I suoi studi sono oggi la base della scienza moderna, Archimede un personaggio un po’ pazzo e un po’ distratto, ma certamente un uomo geniale!
Per conoscere e capire il genio di Archimede, dobbiamo anche considerare il periodo storico in cui viveva e ricordare sempre che all’epoca non c’erano i telefonini e nemmeno i computer dove trovare le informazioni quando abbiamo dei dubbi o delle domande!!!
Archimede nacque a Siracusa nel 287 a.C. A quell’epoca Siracusa era la città più potente e ricca di tutta la Sicilia e un importante centro di controllo e navigazione dell’area del Mediterraneo.
Studiò ad Alessandria d’Egitto, dove fu allievo di un altro grande scienziato, Euclide.
Perché proprio ad Alessandria? Alessandria d’Egitto fu la prima città al mondo in cui si realizzò l’idea di comunità scientifica, era il posto dove qualsiasi appassionato di scienza avrebbe voluto andare a studiare all’epoca. Alla fine dei suoi studi, tornò nella sua città di origine, ma erano tempi di guerra e la situazione non era semplice.
Quando nel 264 iniziò la Prima guerra punica fra i Romani e i Cartaginesi per il controllo della Sicilia, e quindi di tutta la zona del Mediterraneo occidentale, il re di Siracusa, Gerone, pur di conservare l’indipendenza della città, si alleò con Roma.
E proprio grazie a quest’alleanza, quando, alla fine della guerra (241 a.C.), Roma s’impadronì di tutta la Sicilia, Siracusa rimase la sola città indipendente di tutta l’isola. All’epoca, Archimede aveva rapporti molto stretti con il re Gerone e infatti fu messo a capo delle operazioni di difesa della città.
Quando però nel 215 a.C. il re Gerone morì, il generale romano Marco Claudio Marcello, non rispettò più i patti e attaccò la città di Siracusa, sia dalla terra con un esercito di soldati, che dal mare, con un’imponente flotta di navi da guerra.
Ma grazie al genio di Archimede e a tutte le sue invenzioni militari, accaddeva che appena le navi di Marcello si avvicinavano alla terra, venivano colpite da massi di varie dimensioni scagliati da catapulte. Come se non bastasse, Archimede aveva fatto costruire delle gru che sganciavano enormi massi sulle navi che si avvicinavano troppo alla terraferma.
Un’altra incredibile arma che Archimede aveva ideato era la “manus ferrea”, una sorta di artiglio di ferro, un mostro capace di afferrare la prua delle navi, alzarle e rovesciarle di colpo nell’acqua, distruggendole. Ma purtroppo, tutte queste invenzioni militari non bastarono per salvare la città di Siracusa dall’indipendenza, che fu alla fine conquistata.
La morte di Archimede
Un giorno, un soldato romano entrò all’improvviso nella casa di Archimede, trovandolo però concentrato nello studio di un progetto e completamente assorto da questo studio. Archimede non si accorse nemmeno di quello che stava capitando.
Quando il soldato gli ordinò di seguirlo, Archimede gli rispose di aspettare, perché doveva finire i suoi studi e risolvere un problema, fu così che il soldato romano, perse la pazienza e uccise Archimede.
Questo racconta la storia, non sappiamo se si tratta di una leggenda o della storia vera, ma conoscendo il personaggio e la sua passione per gli studi, potrebbe essere andata veramente così!
Le Invenzioni e Scoperte Archimede
Archimede inventò e costruì – come abbiamo letto – molte macchine da guerra, come le catapulte, gli specchi di bronzo che, riflettendo i raggi del sole, bruciavano le navi nemiche a distanza, le balestre, le gru e molto altro ancora.
Ma bisogna sottolineare che, tra le formule geniali utilizzate per creare e manovrare queste macchine, c’è il concetto e la meccanica della leva. Non tanto la leva di per sé come strumento, quanto il principio e la meccanica che utilizza una semplice leva per sollevare enormi pesi.
Si dice che durante la costruzione di una grossa nave, Archimede fosse riuscito a moltiplicare gli effetti di tante piccole leve e carrucole, creando un’unica forza maggiore per spostare un’intera nave, girando semplicemente una manovella con solo la mano sinistra.
Di fronte allo stupore di Gerone che vedeva Archimede spostare quella enorme massa con una sola mano, il nostro scienziato geniale rispose: “Datemi un punto d’appoggio e solleverò il mondo!”.
Archimede realizzò anche una specie di macchinario che riproduceva il movimento del Sole, della Luna e dei cinque pianeti che allora erano conosciuti, esattamente quello che oggi chiamiamo “planetario”.
Di questo però non ci sono molte testimonianze, perché il planetario è andato distrutto di conseguenza non possiamo sapere come e se davvero funzionasse.
Quello che Archimede stesso considerò il suo capolavoro è il risultato raggiunto nei problemi di calcolo dell’area della superficie sferica e del volume della sfera. Sempre Archimede elaborò importanti leggi di meccanica e di ottica, inventò anche uno strumento per curare problemi alle articolazioni, ma la cosa che lo ha reso ( se così si può dire ) famoso è il “principio di Archimede”.
Il principio di Archimede
Vi siete mai chiesti perché, in una vasca piena di acqua, se spingete verso il basso un pallone, questo schizza di nuovo verso l’alto, come se ci fosse una forza che lo riporta su? E avete mai notato che quando entrate nella vasca da bagno, il livello dell’acqua si alza? E più voi vi immergete, più l’acqua si alza? Bene, questo è proprio quello che successe ad Archimede!
E proprio questo bagno in vasca fu l’origine di quello che oggi chiamiamo il “principio di Archimede” ovvero “un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l’alto, pari al peso del volume di fluido spostato.”
Prima di capire meglio come funziona questo principio, andiamo a vedere perché Archimede si stava “scervellando” su questo dilemma.
Il suo amico, il re Gerone, ricevette un giorno una corona d’oro, o almeno così dicevano gli artigiani che l’avevano fabbricata. Ma Gerone non era convinto che fosse veramente fatta tutta d’oro, sospettava infatti che fosse stata fatta d’argento e solo ricoperta d’oro.
Gerone allora – conoscendo la mente geniale del suo amico – chiese ad Archimede di trovare una maniera per capire se la corona fosse veramente stata realizzata interamente d’oro o se invece era stato truffato. Ovviamente il tutto senza fondere, tagliare o danneggiare la corona.
Archimede si scervellò per giorni e giorni, finché un giorno, stanco e accaldato, si decise a fare un bagno.
Ma, ormai lo sappiamo, Archimede non smetteva mai di pensare! Come mai, si chiese, mentre si immergeva nella vasca, l’acqua si spostava verso l’alto, uscendo dai bordi?
E perché gli sembrava che il suo corpo fosse più leggero e venisse spinto verso l’alto? Perché il livello dell’acqua si alzava di più quanto egli si immergeva all’interno della vasca e si abbassava nuovamente quando parte del corpo usciva dall’acqua. Quante domande e quanti dubbi! A un certo punto capì e saltò fuori dalla vasca e si mise a correre nudo per strada gridando «Eureka!» (ho trovato!)
Archimede aveva capito che un corpo immerso in un fluido, riceve una spinta dal basso verso l’alto uguale al peso del volume di fluido spostato; in sostanza, un oggetto immerso in acqua, riceve una spinta verso l’alto che dipende esclusivamente dal suo volume e non dalla sua composizione: più grande è il volume di acqua spostato dal corpo, maggiore è la spinta ricevuta.
Poiché, a parità di peso, il materiale più leggero occupa un volume maggiore (un chilo di plastica, per intenderci, occupa un volume maggiore di un chilo di ferro), riceve quindi dal liquido in cui questa quantità viene immersa, una spinta maggiore.
Ecco allora come fece Archimede a verificare se la corona di Gerone fosse veramente fatta d’oro. Si procurò un lingotto d’oro dello stesso peso della corona e appese quindi il lingotto e la corona ai due bracci di una bilancia. Poi immerse il lingotto e la corona in due recipienti colmi d’acqua, il lingotto d’oro in un recipiente e la corona nell’altro.
Se la corona fosse stata tutta d’oro, la bilancia avrebbe dovuto rimanere in equilibrio, perché corona e lingotto avrebbero occupato lo stesso volume e quindi la spinta dell’acqua sarebbe stata la stessa sui due piatti della bilancia.
In realtà, non andò così e fu così che scoprì che l’orefice era stato veramente disonesto, perché la corona ricevette dal liquido una spinta maggiore, che fece pendere la bilancia dalla parte del lingotto.
Vite di Archimede
La vite idraulica di Archimede è detta anche còclea, parola che deriva dal latino “cochlea”, propriamente “chiocciola”, proprio perché assomiglia ad una chiocciola nella sua forma. Si tratta di un dispositivo usato per sollevare un liquido o un materiale granulare, come per esempio la sabbia.
Questa macchina è costituita da una grossa vite e disposta all’interno di un tubo che ruotando, trasporta i liquidi o altri materiali granulosi verso l’alto. Si dice che fu realizzata per trasportare le acque del fiume Nilo verso le zone non raggiunte dalle inondazioni e ancora oggi è usata come sistema di irrigazione dei campi.
Oggi la vite di Archimede viene utilizzata in diversi contesti per sollevare o spostare sostanze allo stato solido, liquido e gassoso. Per esempio si usa per il trasporto di frutta e verdura o di farine, cereali, granaglie, caffè, zucchero e granulari in genere.
La coclea svolge, non solo la funzione di trasporto, ma anche quella di dosatore del prodotto. Un altro importante utilizzo della vite di Archimede al giorno d’oggi, è che viene usata per svuotare le abitazioni o gli scafi delle navi in caso di allagamento.
Spirale di Archimede
Abbiamo visto come funziona la vite di Archimede, che funziona grazie ad un concetto di spirale, ma lo sapete che cos’è una spirale?
La spirale è una linea curva che si avvolge attorno ad un punto fisso, chiamato polo della spirale e che non ritorna mai al punto di partenza, ma si allontana da esso in maniera costante.
Vedi Anche: La spirale di Fibonacci
Chiaro, no? No, niente affatto, il concetto di spirale non è facile da spiegare, proviamo quindi a farlo usando l’immaginazione!
Immaginate di perdere qualcosa a terra… la maniera più facile per ritrovare il vostro oggetto, sarà partire da un punto e girarci intorno, allontanandosi sempre di più dal punto di partenza. In questo modo potrete perlustrare tutto lo spazio senza dimenticare nessun punto!
Ma la spirale, o meglio, il concetto di spirale, ha anche moltissime altre applicazioni nella vita reale, per esempio la forma di alcune galassie è proprio quella di una spirale di Archimede; la traccia dei dischi in vinile è una spirale di Archimede; in idraulica le pompe di scorrimento per liquidi e gas sono formate da due spirali di Archimede della stessa grandezza; in ambito militare, muoversi in un percorso a forma di spirale di Archimede, è una tecnica di ricerca per coprire tutta l’area; infine in neurologia, chiedere a un paziente di disegnare una spirale di Archimede, è uno dei metodi per misurare le problematiche motorie.