Descubrimientos de Arquímedes

 Arquímedes y la corona de Hierón

Hierón II, rey de Siracusa en el siglo III a.C. y pariente de Arquímedes, tenía suficiente confianza en él para plantearle problemas aparentemente imposibles. Cierto orfebre le había fabricado una corona de oro. El rey no estaba muy seguro de que el artesano hubiese obrado rectamente; podría haberse guardado parte del oro que le habían entregado y haberlo sustituido por plata o cobre. Así que Hierón encargó a Arquímedes averiguar si la corona era de oro puro Arquímedes no sabía qué hacer. El cobre y la plata eran más ligeros que el oro. Si el orfebre hubiese añadido cualquiera de estos metales a la corona, ocuparían un espacio mayor que el de un peso equivalente de oro. Conociendo el espacio ocupado por la corona (es decir, su volumen) podría contestar a Hierón, lo que no sabía era cómo averiguar el volumen de la corona.
Arquímedes siguió dando vueltas al problema en los baños públicos.[...] De pronto se puso en pie como impulsado por un resorte: se había dado cuenta de que su cuerpo desplazaba agua fuera de la bañera. El volumen de agua desplazado tenía que ser igual al volumen de su cuerpo. Para averiguar el volumen de cualquier cosa bastaba con medir el volumen de agua que desplazaba.
Arquímedes corrió a casa, gritando una y otra vez: "¡Lo encontré, lo encontré!". Llenó de agua un recipiente, metió la corona y midió el volumen de agua desplazada. Luego hizo lo propio con un peso igual de oro puro; el volumen desplazado era menor. El oro de la corona había sido mezclado con un metal más ligero, lo cual le daba un volumen mayor. El rey ordenó ejecutar al orfebre.

 El principio de Arquímedes

 El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI).

 

La garra de Arquímedes

La garra de Arquímedes, fue un arma de asedio diseñada por Arquímedes para defender la ciudad de Siracusa de los ataques por el mar. Era algo así como un tipo de grúa equipada con gancho de metal que era capaz de elevar a las naves atacantes por encima del agua, para luego dejarlas caer, causando así el hundimiendo del barco.

C. Cuando la flota romana se acercaba a la ciudad aprovechando la oscuridad de la noche, las máquinas se desblegaban y provocaban el hundimiento de muchos barcos y la confusión en el ataque Polibio narra que la intervención de Arquímedes en el ataque romano a Siracusa fue decisivo, hasta el punto de que desbarató la esperanza romana de tomar la ciudad por asalto, teniendo que modificar su estrategia y pasar al asedio de larga duración, situación que duró ocho meses, hasta la caída definitiva de la ciudad.

Los romanos acercaban todo lo que podían los barcos al muro para enganchar sus escaleras a las murallas y poder acceder con sus tropas a las almenas. Entonces entraba en acción la garra, que consistía en un brazo parecido al de una grúa del cual pendía un enorme gancho de metal. Cuando se dejaba caer la garra sobre un barco enemigo el brazo se balanceaba en sentido ascendente, levantaba la proa del barco fuera del agua y después mediante un sistema de polea y cadenas se dejaba caer súbitamente el barco que se hundía.

 El tornillo de Arquímedes

El tornillo de Arquímedes consiste simplemente en un enorme tirabuzón que gira accionado por una manivela situada en su parte superior. A veces, en lugar de la manivela, se colocaba directamente un molino, de manera tal que se utilizara la fuerza del viento para hacerlo funcionar.
El extremo inferior debe encontrarse sumergido en aquello que se desea levantar, generalmente agua, de modo tal que el tirabuzón quede inclinado con respecto a la superficie de lo que se desea elevar. Mientras el tirabuzón gira por acción de la manivela o del molino, una pequeña cantidad de agua queda atrapada dentro. La inclinación del Tornillo debe ser tal que parte del giro introduzca agua dentro del tirabuzón, y parte introduzca aire (para evitar un efecto sifón) el siguiente giro permitirá que más agua ingrese en él, y a su vez impedirá la salida de la que anteriormente había entrado. Cada porción de líquido queda atrapada en una sección del cilindro o tirabuzón que al girar la arrastra hacia arriba. De este modo, luego de sucesivos giros, el agua asciende poco a poco dentro del tornillo.