будь-якої) був Архімед. Він жив у 200-х роках до н. е. в давньогрецькому місті Сиракузи на Сицилії, але подейкують, що як мінімум один раз відвідував Александрію. Йому приписують винайдення різноманітних блоків та гвинтів, а також кількох таких знарядь війни, як «лапа», розробка якої ґрунтується на його розумінні важеля – нею можна було хапати й перекидати кораблі, що стояли на якорі поблизу берега. Одним із його винаходів, що використовували в сільському господарстві впродовж століть, був великий гвинт, за допомогою якого піднімали воду з каналів, щоб зрошувати поля. Розповідь про те, як Архімед скористався кривими дзеркалами, щоб сконцентрувати сонячне світло для захисту Сиракуз, спаливши римські кораблі, майже напевно є вигадкою, але вона ілюструє його репутацію чарівника у сфері техніки.
У своєму творі «Про рівновагу пласких фігур» Архімед розробив правило (умову) рівноваги важеля: стрижень з вантажами на обох кінцях перебуває в рівновазі, якщо відстані від точки опори стрижня до обох кінців обернено пропорційні їхнім масам. Наприклад, стрижень із п’ятьма кілограмами на одному кінці та одним кілограмом на іншому перебуватиме в рівновазі, якщо відстань від точки опори до вантажу масою один кілограм у п’ять разів більша за відстань від точки опори до вантажу масою п’ять кілограмів.
Найбільше досягнення Архімеда в галузі фізики міститься в його творі «Про плаваючі тіла»10. Він дійшов такого висновку: якщо на якусь частину рідини сильніше, ніж на іншу, тиснутиме маса рідини або плаваючих чи занурених у неї тіл, то рідина почне рухатися, поки на всі її частини не тиснутиме однакова маса. Він виклав це так:
Припустімо, що рідина має таку властивість, що з її частин, які лежать на одному рівні й безперервні, та частина, на яку тиск менше, приводиться в рух тією, на яку тиск більше, і що на всі її частини тисне рідина, що над нею є перпендикулярно, якщо ця рідина занурена у щось і стиснута чимось іншим.
З цього Архімед вивів, що плаваюче тіло занурюватиметься до такого рівня, щоб витіснена ним маса води дорівнювала його власній масі. (Ось чому масу корабля називають його водотоннажністю.) Крім того, тверде тіло, надто важке, щоб плавати, і занурене в рідину – підвішене на мотузці до важеля вагів, – «буде легше за його справжню масу на масу витісненої рідини» (див. технічну примітку 9). Відношення справжньої маси тіла до значення зменшення її під час підвішування у воді дає «густину» тіла – відношення його маси до маси однакового об’єму води. Кожен матеріал має свою характерну густину: для золота вона дорівнює 19,32, для свинцю – 11,34 тощо. За допомогою такої методики, виведеної із систематичного теоретичного вивчення статики рідин, Архімед зміг визначити, з чого була виготовлена царська корона: з чистого золота чи зі сплаву золота з дешевшими металами. Точно невідомо, чи застосовував цю методику на практиці сам Архімед, але століттями з її допомогою визначали склад різних матеріалів.
Ще
