LA CIENCIA ALEJANDRINA (2)

ARQUIMEDES DE SICILIA (277-212 A.C).
a) BIOGRAFIA, - Nació en Sicilia el año 287 A. de Cristo, en su juventud estudio en el Musseum de Alejandría, posteriormente, radico en la pequeña isla de Siracusa al sur de Sicilia.
Por entonces, los romanos estaban dedicados a expandir su imperio y quisieron anexarse SIRACUSA, y con tal motivo, enviaron al general Marcelo con algunas legiones romanas. Ante tal amenaza los Siracusanos acudieron al sabio Arquímedes para que los ayudara, quien empezó a diseñar y construir una maquinaria de guerra: construyendo "Catapultas" que lanzaban pesadas piedras a grandes distancias, instalando grúas gigantescas provistas de garfios, los que echaban a pique las naves romanas, y finalmente, elaborando espejos "ustorios" o incendiarios, los que también eran dirigidos contra las naves para incendiarlas. El historiador Polibio que contemplaba estos acontecimientos desde roma refiriéndose al sabio exclamó: "en Siracusa; el sólo intelecto de un hombre, constituye un ejército por sí solo".
Al fin, después de tres años de sitio, las legiones romanas tomaron Siracusa. Siendo Arquímedes sorprendido por la muerte mientras dibujaba en la playa figuras geométricas, un soldado romano le dio muerte. Sus últimas palabras fueron "no borren mi línea de la arena"
b) FISICA. -
PESO ESPECIFICO. -

El descubrimiento del peso específico, esta enlazado con una anécdota con la vida de Arquímedes, el rey Hieron II había encargado una nueva corona entregando a un joyero una cantidad de oro. Terminada la corona pesaba lo mismo que el oro entregado. Pero el rey Hieron sospecho que una parte del oro se había sustituido con plata para beneficio ilegal del joyero.
Por entonces sabía Arquímedes que: pesos iguales de distintos materiales no tienen los mismos volúmenes así por ejemplo 5 libras de oro y 5 libras de plata tienen distintos tamaños. Una manera simple de descubrir el engaño era, pues fundir la corona, hacer con ella un cubo y compararla con el volumen del cubo original. Si el cubo construido era mayor que el cubo original, el joyero había agregado y tornado para sí parte del oro del rey. Pero esta solución "sencilla", hacía necesaria la destrucción de la corona. El problema consistía en medir la cantidad de oro de la joya sin fundirla. El rey pidió a Arquímedes que se encargara del asunto. Arquímedes estudiaba el problema cuando se le ocurrió ir a los baños.

Al entrar en la tina notó que mientras más sumergía su cuerpo en el agua se desbordaba mayor cantidad de ella por la parte superior del recipiente. Corrió a su casa gritando alegremente: EUREKA, EUREKA que quiere decir; lo he encontrado, lo he encontrado. Lo que había encontrado era una forma ingeniosa de medir el volumen de un cuerpo, que tenga forma irregular, como la corona. Arquímedes siguió adelante con el problema y mando hacer un bloque de oro y otro de plata, ambos del mismo peso que la corona. Después lleno de agua una jarra hasta los bordes y dejo caer el bloque de oro, teniendo cuidado de recoger el agua que se desbordaba y pesarla. Luego repitió el procedimiento con el bloque de plata, y encontró que la plata desalojaba más agua que el oro. Entonces repitió la misma operación con la corona que desplazo menos agua que el bloque de plata, pero más que el de oro. Esto demostró que la corona no estaba hecha de oro (porque de ser así hubiera desplazado igual cantidad de agua que el bloque de oro) ni de plata (porque entonces hubiera desplazado igual cantidad de agua que el bloque de plata) sino que una mezcla de ambos metales.

El codicioso joyero fue declarado culpable y ejecutado. Pero lo importante del asunto, es que desde entonces sabios e ingenieros han comparado el peso de determinado volumen de cualquier material, con el equivalente de agua, y llamando al resultado PESO ESPECIFICO. Así el peso específico del oro es igual a 20 (aproximadamente), lo que quiere decir que un dm3 pesa 20 kilogramos, el peso específico de la plata es igual a 10 (aproximadamente), lo que quiere decir que un dm3 de plata pesara 10 kilogramos, siendo la unidad el agua, pues un dm3 de agua pesa un kilogramo.
En cercana relación con el problema del volumen de la corona están el de la flotabilidad, más conocido con el nombre de "Principios de Arquímedes".
c) EL PRINCIPIO DE ARQUIMIDES. - El principio de Arquímedes en la FLOTABILIDAD puede enunciarse de la siguiente manera:

TODO CUERPO SUMERGIDO EN UN FLUIDO (líquido) SUFRE UNA FUERZA VERTICAL DE ABAJO HACIA ARRIBA, FUERZA IGUAL, AL PESO DEL FLUIDO DESPLAZADO POR EL CUERPO.

Con la ayuda de la figura ... explicaremos este principio

En la figura ... tenemos que el recipiente contiene 100 toneladas de agua. Al introducir una nave en el mismo recipiente aquella ha desplazado 10 toneladas de agua. Aplicando el principio de Arquímedes la nave sufrirá una fuerza vertical de abajo hacia arriba equivalente a 10 toneladas en este caso. Si la nave que ha desplazado 10 toneladas y a su vez pesa 10 toneladas o menos; la nave flotará. Pero si la nave pesa más de 10 toneladas y desplaza como en la figura, solamente 10 toneladas, la nave se hundirá. El hecho de que nosotros podamos flotar o nadar, se debe a que nuestros cuerpos pesan aproximadamente, lo mismo que el agua que desalojan. Por consiguiente, en el agua no pesamos casi nada. Esto explica porque es más fácil flotar con la cabeza bajo el agua que con la cabeza erguida. Un trozo de madera en el agua, no flota totalmente, sino que debe sumergirse justamente lo necesario, para desplazar una cantidad de agua, de peso igual a la madera. Los barcos se hunden a medida que se los carga, porque deben ir desplazando más y más agua para equilibrar el peso cada vez mayor de conjunto. Un trasatlántico moderno, puede llegar a desplazar 80,000 toneladas de agua; en otras palabras, pesa 80 mil toneladas. Los submarinos incluso los atómicos dependen para sus inmersiones y emersiones, del principio de Arquímedes.
LA PALANCA. -

La palanca no es otra cosa, que una barra larga, parecido a un sube y baja de niños, equilibrada en un centro que se llama fulcro.
El hombre desde los más remotos tiempos prehistóricos ha utilizado la palanca, pero una cosa es usar la palanca y otra es describir científicamente su estructura, como lo hizo Arquímedes. Toda palanca consta de los siguientes elementos:

a) La potencia,
b) la resistencia y
c) el fulcro o punto de apoyo

Arquímedes desarrolló y probó la teoría del funcionamiento de la palanca, pues, por medio de este sencillo instrumento el hombre ha podido, multiplicar la fuerza de que dispone en las manos, cosa que le ha permitido mover pesos enormes.
Para destacar su pensamiento el sabio griego aseguro “DADME UN PUNTO DE APOYO Y MOVERE MUNDO". EL TORNILLO. - También se le atribuye a Arquímedes; la invensión de un aparato destinado a elevar el agua y que todavía hoy se le conoce con el nombre de el TORNILLO DE ARQUIMEDES, consiste en una gran pieza metálica de forma helicoidal alojada aparentemente en una envoltura cilíndrica. Al hacerla girar alrededor de su eje se impulsa el agua hacia arriba.
Este tornillo lo utilizó, para extraer el agua del subsuelo, y regar la tierra. El mismo principio se ha basado para manipular trigo, para alimentar hornos con carbón, y para eliminar las cenizas. Una aplicación de esta idea de Arquímedes, se encuentra en muchas casas, bajo la forma de picadoras de carne, es interesante observar como el helicoide pone en movimiento los trozos de carne que son introducidos por la tolva.
TORNILLO HIDRAULICO

La aplicación más grande del tornillo de Arquímedes fue que esta idea sea utilizada más tarde, en el llamado tornillo como sujetador (el tornillo como clavo)
MATEMATICA.
- LA CUADRATURA CIRCULO. - Arquímedes contribuyó mucho a las matemáticas puras, como aplicadas. Uno de los problemas que no ha sido resuelto en el de la "cuadratura del círculo" osea el determinar la superficie exacta de un círculo. Los matemáticos han llegado muy cerca, al enseñarnos que el área circulo es igual a PI multiplicado por R2 donde R es el radio del circulo en cuestión y PI es la relación entre circunferencia y el diámetro vale aproximadamente: 3.1416...
Esta cifra nunca ha sido determinada exactamente, ni aún mediante el uso de modernos calculadores electrónicas, pero Arquímedes determino su valor con notable aproximación: entre 3.1408 y 3.1429. Por estos y otros aportes a la ciencia puede llamarse a Arquímedes el EINSTEIN DE LA ANTIGÜEDAD.
Se adelantó tanto a su época, que parece como se hubiera leído las grandes mentes del renacimiento.

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