Архимед – доклад сообщение

База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

Архимед — Биографии

(около 287 — 212 до н. э.)

Архимед был одним из самых замечательных ученых Древней Греции. Наверное, вы слышали легенду о том, как был открыт один из законов физики.

Однажды, погрузившись в ванну в купальне, Архимед заметил, что своим телом он вытеснил часть воды и она выплеснулась, а при этом вода его как бы поддерживала. Ученый сразу понял, что здесь и заключается решение мучавшей его проблемы. С криком “Эврика!” (Нашел!”) он выскочил из купальни и помчался по улице: ему не терпелось сделать вычисления. Так был открыт знаменитый архимедов закон выталкивающей силы. Этот человек соорудил невиданные до той поры метательные военные машины для обороны города Сиракузы на острове Сицилия (где он родился и жил), которые сеяли панику и ужас в рядах римских легионеров и обращали их в бегство. Придумал он и способ поджигать вражеские корабли — с помощью тысячи больших зеркал, которые держали в руках воины осажденного города. Этими зеркалами солнечные зайчики были сфокусированы в единый луч, который и воспламенил суда неприятеля.

Параллелограмм сил или скоростей, о котором говорят на уроках физики, также изобретение Архимеда. Теория простых механизмов, разработанная великим ученым, привела к развитию важных разделов механики. Винт Архимеда применяется в различных машинах, служит для подъема сыпучих грузов, перемещает детали на заводах. Огромный (по тем временам) корабль “Сиракосия” был спущен на воду с помощью системы блоков, которой управлял один воин. Архимедово правило рычага и сейчас называют иногда золотым правилом механики. И именно ему легенда приписывает слова: “Дайте мне точку опоры, и я переверну мир!”

Несколько менее известно, что Архимед был не только замечательным механиком и физиком, но и гениальным математиком. Что же сделал он в этой области знания, какие его мысли и теории вошли сегодня в золотой фонд науки? Здесь прежде всего нужно сказать о вычислении длин. Известно, что длина окружности с радиусом R равна 2?R, где ? — некоторое число, несколько большее чем 3. Это видно из рассмотрения правильного вписанного шестиугольника: его периметр равен 6R, а длина окружности чуть больше! Как же поточнее вычислить значение ?? Именно Архимед в своем изящном исследовании, связанном с рассмотрением вписанных и описанных многоугольников, дал замечательную для своего времени оценку числа л. Он установил, что это число заключено между 3 10/71 и 3 1/7 . Вооружитесь микрокалькулятором, и вы легко обнаружите, что эти числа записываются в виде 3,140845 и 3,142857. Таким образом, Архимедом было найдено приближенное значение ? ˜ 3,14, которым мы и сейчас пользуемся для расчетов с не очень большой точностью.

Замечательно и другое открытие Архимеда, также связанное с измерением длин. Вам нужно по возможности точно измерить длину скамейки. Вы сначала определяете, сколько раз в скамейке откладывается метр; если имеется остаток — узнаете, сколько в нем дециметров; если снова есть остаток — находите, сколько в нем сантиметров, миллиметров. Такой процесс измерения был логически исследован Архимедом, который в связи с этим сформулировал аксиому, и сейчас называемую аксиомой Архимеда. Она состоит в том, что, взяв какой-либо отрезок (единицу измерения) и откладывая его на другом отрезке (каким бы большим он ни был), мы после некоторого числа откладываний обязательно дойдем до конца измеряемого отрезка и “перескочим” через его конец. Не правда ли, это настолько очевидно, что кажется, незачем и говорить об этом пустяке?! Но удивительное дело! Именно аксиома Архимеда сейчас особенно волнует умы ученых. Мы все чаще говорим теперь о “неархимедовой” геометрии, о “неархимедовых” системах чисел, о “неархимедовом” анализе. То, что Архимед сумел в седой древности вычленить и сформулировать именно такую аксиому, которая сегодня важна и актуальна, свидетельствует о большой его проницательности и научном предвидении. Еще одно открытие Архимеда связано с измерением площадей . Решая задачу, как построить отрезок, длина которого равна длине окружности данного круга, ученый вычислил отношение длины окружности к диаметру и нашел, что оно заключено 3 10/71 и 3 1/7. Созданный им метод вычисления длины окружности и площади фигуры, с помощью которого он получил результат, предвосхищает идеи особого интегрального исчисления, открытого (спустя два тысячелетия после Архимеда!) двумя другими гениями — И. Ньютоном и Г. В. Лейбницем. Именно Ньютон, который хорошо знал работы Архимеда и опирался на них, объяснял свои научные успехи тем, что “стоял на плечах гигантов”. Много важных открытий имеется в научном наследии Архимеда. Он установил теорему о том, что три медианы треугольника пересекаются в одной точке; нашел замечательные свойства кривой, которую теперь называют спиралью Архимеда; вычислил объем шара; создал формулу суммы убывающей геометрической прогрессии. Существует предание, что римский воинзавоеватель наступил ногой на чертежи, которые Архимед делал на влажном песке. “Не смей трогать мои чертежи!” — воскликнул ученый. Римскому воину было невдомек, что перед ним гений, слава которого переживет тысячелетия. Он пронзил ученого мечом. Обливаясь кровью, упал Архимед на свои чертежи, возможно заключавшие новое открытие.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.5.km.ru/

(около 287 — 212 до н. э.) Архимед был одним из самых замечательных ученых Древней Греции. Наверное, вы слышали легенду о том, как был открыт один из законов физики. Однажды, погрузившись в ванну в купальне, Архимед заметил, что своим тело

Реферат: Древнегреческий учённый-математик АРХИМЕД

Лиепайская ср. Школа №7

Автор: Сергей Кравченко

Ученика 12. Б класса

Консультант: Дина Михайличева

2003/2004 уч. год.

содержание

Архимед родился в 287 году до нашей эры в греческом городе Сиракузы, расположенного на восточном побережье острова Сицилии, где и прожил почти всю свою жизнь. Отцом его был Фидий, придворный астроном правителя города Гиерона. Учился Архимед, как и многие другие древнегреческие ученые, в Александрии, где правители Египта Птолемеи собрали лучших греческих ученых и мыслителей, а также основали знаменитую, самую большую в мире библиотеку. После учебы в Александрии Архимед вновь вернулся в Сиракузы и унаследовал должность своего отца. В теоретическом отношении труд этого великого ученого был ослепляюще многогранным. Основные работы Архимеда касались различных практических приложений математики (геометрии), физики, гидростатики и механики.

Если ко всему перечисленному прибавить еще то, что сделано Архимедом в области механики, то станут понятными то изумление и уважение, с которыми к нему относились его современники и теперь относятся все те, кто близок к математике, механике и прикладным наукам.

Пленяет и высокий моральный облик Архимеда. Он был подлинным патриотом своего города. Когда настали тяжелые дни для Сиракуз и римские войска под командованием Марцелла осадили город с двух сторон и никто из осажденных уже не надеялся на спасение, вот тут-то и привел Архимед в действие свои машины, которые задолго до этого он построил.

«В неприятельскую пехоту неслись пущенные им раз личного рода стрелы и невероятной величины камни с шумом и страшной быстротой. Решительно ничто не могло вынести силы их удара; они опрокидывали тех, в кого они попадали, и расстраивали их ряды. На море внезапно поднимались со стен над кораблями бревна, загнутые на подобие рога. Одни из них ударяли в некоторые корабли сверху и силой удара топили их; другие железными ла пами или клювами, наподобие журавлиных, схватывали корабли за носы, поднимали их на воздух, ставили корабль на корму и затем топили . . . Часто корабль поднимало высоко над поверхностью моря, и, вися в воздухе, он к ужасу окружающих качался в разные стороны, являя собой страшное зрелище, пока весь экипаж не был сброшен или перестрелян . . . Самбука, машина, которую Марцелл поставил на несколько кораблей и подводил к стенам . . . еще далеко не успела подойти к ним, как из-за них вылетел камень весом в десять талантов, за ним другой, третий . . . Они падали на машину со страшным шумом и силой, разбили ее корпус, разорвали болты и уни чтожили связи, так что Марцелл, не зная что делать, решил отплыть поспешно с флотом и приказал пехоте отступать . но стрелы и здесь настигали их, попадали в отступающих, так что они понесли большие потери . . . Марцелл все же успел избежать опасности. Он шутил над своими техниками и механиками и говорил: «Уж не перестать ли нам драться с математиком? Он, сидя спо койно за стеной, топит наши корабли и, бросая в нас разом столько стрел, оставляет позади мифических сто руких великанов. Действительно, все остальные сираку зяне служили своего рода телом архимедовых машин, один он был душой, которая всех двигала, все направ ляла» (Плутарх).

Машины Архимеда могли защитить город только от неприятельских приступов, но не могли спасти осажденных от голода. Марцеллу удалось, наконец, ворваться в город. Взятие Сиракуз, как и других городов, попавших в руки римлян, сопровождалось невероятными актами жесто­кости, убийствами и грабежами. В числе убитых был и Архимед.

Плутарх пишет: «Он находился один в своем жилище, углубленный в рассмотрение геометрических чертежей. Будучи всем умом и чувствами погружен в размышления, он не обратил внимания на шум и крики римлян, вор вавшихся в город. Вдруг перед ним предстал римский солдат. Архимед успел только крикнуть: «Не трогай моих чертежей, -как меч солдата поразил его».

В заключение хочется привести высказывание Плу тарха о глубине геометрических положений Архимеда.

«Во всей геометрии нет теорем более трудных и более глубоких, нежели теоремы Архимеда.

Мне самому всегда казалось, когда я впервые знако мился с его математическими предложениями, что они до того трудны, что ум человеческий не в состоянии найти им доказательства. Однако, когда узнаешь, как сам Архимед их доказывает, то тебе кажется, будто ты сам нашел это доказательство — до того оно просто и легко».

великие открытия архимеда

В сочинении “Параболы квадратуры” Архимед обосновал метод расчета площади параболического сегмента, причем сделал это за две тысячи лет до открытия интегрального исчисления. В труде “Об измерении круга” Архимед впервые вычислил число “пи” – отношение длины окружности к диаметру – и доказал, что оно одинаково для любого круга. Мы до сих пор пользуемся придуманной Архимедом системой наименования целых чисел. Некоторые теоремы планиметрии также впервые были доказаны Архимедом. Так, теорема о площади треуголь­ника по трем его сторонам

указанную формулу называют формулой Герона, потому что ему принадлежит заслуга широкого применения её на практике.

приписываемая Герону, впервые была предложена Архи­медом. Математический метод Архимеда, связанный с математическими работами пифагорейцев и с завершившей их работой Эвклида, а также с открытиями современников Архимеда, подводил к познанию материального пространства, окружающего нас, к познанию теоретической формы предметов, находящихся в этом пространстве, формы совершенной, геометрической формы, к которой предметы более или менее приближаются и законы которой необходимо знать, если мы хотим воздействовать на материальный мир. Но Архимед знал также, что предметы имеют не только форму и измерение: они движутся, или могут двигаться, или остаются неподвижными под действием определенных сил, которые двигают предметы вперед или приводят в равновесие. Великий сиракузец изучал эти силы, изобретая новую отрасль математики, в которой материальные тела, приведенные к их геометрической форме, сохраняют в то же время свою тяжесть. Эта геометрия веса и есть рациональная механика, это статика, а также гидростатика, первый закон которой открыл Архимед (закон, носящий имя Архимеда), согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости. Однажды приподнявши ногу в воде, Архимед констатировал с удивлением, что в воде нога стала легче. “Эврика! Нашел!” – воскликнул он, выходя из своей ванны. Анекдот занятный, но, переданный таким образом, он не точен. Знаменитое “Эврика!” было произнесено не в связи с открытием закона Архимеда, как это часто говорят, но по поводу закона удельного веса металлов – открытия, которое также принадлежит сиракузскому ученому и обстоятельные детали которого находим у Витрувия. Рассказывают, что однажды к Архимеду обратился Гиерон, правитель Сиракуз. Он приказал проверить, соответствует ли вес золотой короны весу отпущенного на нее золота. Для этого Архимед сделал два слитка: один из золота, другой из серебра, каждый такого же веса, что и корона. Затем поочередно положил их в сосуд с водой, отметил, на сколько поднялся ее уровень. Опустив в сосуд корону, Архимед установил, что ее объем превышает объем слитка. Так и была доказана недобросовестность мастера. Любопытен отзыв Цицерона, великого оратора древности, увидевшего “архимедову сферу” – модель, показывающую движение небесных светил вокруг Земли: “Этот сицилиец обладал гением, которого, казалось бы, человеческая природа не может достигнуть”. И, наконец, Архимед был не только великим ученым, он был, кроме того, человеком, страстно увлеченным механикой. Он проверяет и создает теорию пяти механизмов, известных в его время и именуемых “простые механизмы”. Это – рычаг (“Дайте мне точку опоры, – говорил Архимед, – и я сдвину Землю”), клин, блок, бесконечный винт и лебедка. Именно Архимеду часто приписывают изобретение бесконечного винта, но возможно, что он лишь усовершенствовал гидравлический винт, который служил египтянам при осушении болот.

Впоследствии эти механизмы широко применялись в разных странах мира. Интересно, что усовершенствованный вариант водоподъемной машины можно было встретить в начале XX века в монастыре, находившемся на Валааме, одном из северных российских островов. Сегодня же архимедов винт используется, к примеру, в обыкновенной мясорубке. Изобретение бесконечного винта привело его к другому важному изобретению, пусть даже оно и стало обычным, – к изобретению болта, сконструированного из винта и гайки. Тем своим согражданам, которые сочли бы ничтожными подобные изобретения, Архимед представил решительное доказательство противного в тот день, когда он, хитроумно приладив рычаг, винт и лебедку, нашел средство, к удивлению зевак, спустить на воду тяжелую галеру, севшую на мель, со всем ее экипажем и грузом. Еще более убедительное доказательство он дал в 212 году до нашей эры.

Задачки с решениями

1. Дана окружность, радиус которой принят за 1. Построить вне ее ряд окружностей, концентрических с ней, так чтобы полученные кольца были все равновелики

между собой и площадь каждого из них равнялась бы площади меньшего круга (рис. 58).

2. Сторона правильного треугольника равна а. Из центра его радиусом a/3описана окружность. Определить площадь части треугольника, лежащей вне окружности (рис. 59).

3. Центры четырех кругов расположены в вершинах квадрата со стороной а. Радиусы всех кругов равны а. Вычислить площадь части плоскости, общей для всех кругов (рис. 60).

4. Найти площадь фигуры (рис. 61), если ₁ А = а.

Число π равно 2.

На отрезке АВ как на диаметре построим полуокруж­ность (рис. 62), разделив отрезок АВ пополам, на каждой

половине как на диаметре вновь построим полуокруж­ности, располагая их по разные стороны от АВ. Эти

две полуокружности составят волнообразную линию длина которой от A до B равна длине первоначальной полуокружности. Теперь разделим отрезок АВ на четыре равные части и построим волнообразную линию, со стоящую из четырех полуокружностей, с прежней суммой длин π*AB /2. Будем продолжать этот процесс неограниченно, деля отрезок АВ на 8, 16, . равных частей и строя на них полуокружности, поочередно расположенные с одной и с другой стороны прямой АВ Получится по следовательность волнообразных линий, все более при ближающихся к отрезку АВ и имеющих его своим пре делом. В самом деле, как бы не была узка полоса, обра зованная прямыми KL и MN , параллельными АВ, найде тся в нашей последовательности такое место, начиная с которого все волнообразные линии на всем своем протяжении от A до B будут целиком умещаться внутри полосы. Но длина у всех волнообразных линий одинакова и равна π*AB /2. Такова же должна быть длина предела этих линий, т.е. отрезка AB Из равенства

Ф. Рудио, О квадратуре круга, ГТТИ, 1934.

В. П. Щереметевский, Очерки по истории математики, Учпедгиз, 1940.

С. Я. Лурье, Архимед, АН СССР, 1945.

С. Н. Ш рей дер, Три задачи древней геометрии. Из опыта проведения внеклассной работы по математике в средней школе, Учпедгиз, 1955.

В. И. Лебедев, Очерки по истории точных наук, вып. 4, Знаменитые задачи древности, М., 1917.

Архимед – доклад

(около 287 — 212 до н. э.)

Архимед был одним из самых замечательных ученых Древней Греции. Наверное, вы слышали легенду о том, как был открыт один из законов физики.

Однажды, погрузившись в ванну в купальне, Архимед заметил, что своим телом он вытеснил часть воды и она выплеснулась, а при этом вода его как бы поддерживала. Ученый сразу понял, что здесь и заключается решение мучавшей его проблемы. С криком “Эврика!” (Нашел!”) он выскочил из купальни и помчался по улице: ему не терпелось сделать вычисления. Так был открыт знаменитый архимедов закон выталкивающей силы. Этот человек соорудил невиданные до той поры метательные военные машины для обороны города Сиракузы на острове Сицилия (где он родился и жил), которые сеяли панику и ужас в рядах римских легионеров и обращали их в бегство. Придумал он и способ поджигать вражеские корабли — с помощью тысячи больших зеркал, которые держали в руках воины осажденного города. Этими зеркалами солнечные зайчики были сфокусированы в единый луч, который и воспламенил суда неприятеля.

Параллелограмм сил или скоростей, о котором говорят на уроках физики, также изобретение Архимеда. Теория простых механизмов, разработанная великим ученым, привела к развитию важных разделов механики. Винт Архимеда применяется в различных машинах, служит для подъема сыпучих грузов, перемещает детали на заводах. Огромный (по тем временам) корабль “Сиракосия” был спущен на воду с помощью системы блоков, которой управлял один воин. Архимедово правило рычага и сейчас называют иногда золотым правилом механики. И именно ему легенда приписывает слова: “Дайте мне точку опоры, и я переверну мир!”

Несколько менее известно, что Архимед был не только замечательным механиком и физиком, но и гениальным математиком. Что же сделал он в этой области знания, какие его мысли и теории вошли сегодня в золотой фонд науки? Здесь прежде всего нужно сказать о вычислении длин. Известно, что длина окружности с радиусом R равна 2?R, где ? — некоторое число, несколько большее чем 3. Это видно из рассмотрения правильного вписанного шестиугольника: его периметр равен 6R, а длина окружности чуть больше! Как же поточнее вычислить значение ?? Именно Архимед в своем изящном исследовании, связанном с рассмотрением вписанных и описанных многоугольников, дал замечательную для своего времени оценку числа л. Он установил, что это число заключено между 3 10/71 и 3 1/7 . Вооружитесь микрокалькулятором, и вы легко обнаружите, что эти числа записываются в виде 3,140845 и 3,142857. Таким образом, Архимедом было найдено приближенное значение ? ˜ 3,14, которым мы и сейчас пользуемся для расчетов с не очень большой точностью.

Замечательно и другое открытие Архимеда, также связанное с измерением длин. Вам нужно по возможности точно измерить длину скамейки. Вы сначала определяете, сколько раз в скамейке откладывается метр; если имеется остаток — узнаете, сколько в нем дециметров; если снова есть остаток — находите, сколько в нем сантиметров, миллиметров. Такой процесс измерения был логически исследован Архимедом, который в связи с этим сформулировал аксиому, и сейчас называемую аксиомой Архимеда. Она состоит в том, что, взяв какой-либо отрезок (единицу измерения) и откладывая его на другом отрезке (каким бы большим он ни был), мы после некоторого числа откладываний обязательно дойдем до конца измеряемого отрезка и “перескочим” через его конец. Не правда ли, это настолько очевидно, что кажется, незачем и говорить об этом пустяке?! Но удивительное дело! Именно аксиома Архимеда сейчас особенно волнует умы ученых. Мы все чаще говорим теперь о “неархимедовой” геометрии, о “неархимедовых” системах чисел, о “неархимедовом” анализе. То, что Архимед сумел в седой древности вычленить и сформулировать именно такую аксиому, которая сегодня важна и актуальна, свидетельствует о большой его проницательности и научном предвидении. Еще одно открытие Архимеда связано с измерением площадей . Решая задачу, как построить отрезок, длина которого равна длине окружности данного круга, ученый вычислил отношение длины окружности к диаметру и нашел, что оно заключено 3 10/71 и 3 1/7. Созданный им метод вычисления длины окружности и площади фигуры, с помощью которого он получил результат, предвосхищает идеи особого интегрального исчисления, открытого (спустя два тысячелетия после Архимеда!) двумя другими гениями — И. Ньютоном и Г. В. Лейбницем. Именно Ньютон, который хорошо знал работы Архимеда и опирался на них, объяснял свои научные успехи тем, что “стоял на плечах гигантов”. Много важных открытий имеется в научном наследии Архимеда. Он установил теорему о том, что три медианы треугольника пересекаются в одной точке; нашел замечательные свойства кривой, которую теперь называют спиралью Архимеда; вычислил объем шара; создал формулу суммы убывающей геометрической прогрессии. Существует предание, что римский воинзавоеватель наступил ногой на чертежи, которые Архимед делал на влажном песке. “Не смей трогать мои чертежи!” — воскликнул ученый. Римскому воину было невдомек, что перед ним гений, слава которого переживет тысячелетия. Он пронзил ученого мечом. Обливаясь кровью, упал Архимед на свои чертежи, возможно заключавшие новое открытие.

Величайший древнегреческий учёный Архимед

Казалось бы, мы все знаем об Архимеде с детских пор. Чего только стоит мультфильм, в котором учёный погружается в ванну, а потом выскакивает из неё с криком – Эврика! Нашёл! и бежит голый по улице.

«Не наступайте на мои чертежи».
(Последние слова древнегреческого математика и физика Архимеда).

Учёный установил, что тело, погружённое в жидкость, вытесняет объём жидкости, равный объёму погруженного в жидкость тела. Это и есть основной закон гидростатики: закон Архимеда.

Архимед – древнегреческий учёный, математик, физик, инженер и механик.

Архимед заложил основы гидростатики и сделал ряд открытий в геометрии. Ему принадлежит авторство множества важных изобретений.

О жизни же Архимеда известно очень мало. Биографию его писали люди, жившие намного позднее него. Поэтому жизнеописание Архимеда в основном состоит из легенд.

Известно, что родился Архимед в 287 году до н. э. в самом крупном по площади населённом пункте античного мира – Сиракузах – городе, который был греческой колонией на острове Сицилия.

Отцом Архимеда был астроном и математик Фидий, который по утверждению Плутарха состоял в близком родстве с тираном Сиракуз Гиероном II. Поэтому нет ничего удивительного, что отец с ранних лет привил сыну любовь к математике, механике и астрономии. Архимед упоминает о своём отце в трактате «Исчисление песчинок».

Несмотря на то, что Сиракузы в культурном отношении уступали Афинам и Риму, в Сиракузах была возможность получить хорошее образование. Архимеда учили не только точным наукам, но и грамматике, музыке, философии, ораторскому искусству, языкам, литературе и гимнастике.

Мальчика с раннего детства увлекал мир чисел, и он мечтал проникнуть в невидимое и открыть новые законы.

В 15 лет Архимед окончил школу и был отправлен отцом для продолжения образования в Египет, в Александрию.

Александрия в те времена была культурным и научным центром с богатейшей библиотекой, где хранилось огромное количество всевозможных рукописей. В этой библиотеке Архимед усердно изучал труды Демокрита, Евдокса и других учёных, по всей видимости, там же он прочитал работы греческих геометров, о которых впоследствии упоминал и в своих сочинениях.

В Александрии жили и работали многие известные в античном мире учёные.

Архимед подружился с астрономом Кононом Самосским, поэтом, математиком, географом Эратосфеном Киренским, с которыми и после отъезда из Александрии продолжал поддерживать дружескую и научную переписку до конца жизни.

После завершения обучения Архимед вернулся на родину и сразу же после прибытия в родные Сиракузы получил должность астронома при дворе Гиерона II.

Должность астронома пришлась Архимеду по душе. Она не отнимала слишком много времени, и учёный имел возможность заниматься любимыми науками – физикой, математикой, механикой.

В этот период своей жизни при решении нескольких задач по геометрии Архимед применил принцип рычага. Суть и итоги своих исследований он подробно изложил в своём труде «О равновесии плоских фигур». Чуть позже Архимед написал работу «Об измерении круга», в которой описал, как ему удалось вычислить отношение диаметра окружности к её длине.

О своей работе астронома Архимед тоже не забывал, создал при дворе первый в мире планетарий – «Небесная сфера». Результатом его наблюдений за небом стало предположение, что все планеты вращаются вокруг солнца. Тогда, как в те времена считалось, что и солнце и луна вращаются вокруг земли.

Все свои открытия Архимед применял на практике, стараясь, чтобы они были полезны городу и людям.

Не обделял он своим внимание и сильных мира сего. Кстати основной закон Архимеда был открыт именно из-за царя Гиерона. Учёный захотел узнать сделана корона царя Гиерона из чистого золота или ювелир подмешал туда слишком много серебра. Удельный вес золота в те времена уже был известен, но из-за того, что корона царя имела неправильную форму, трудно было определить её объём. Вот Архимед и размышлял над этой задачей практически постоянно. Озарение же к учёному пришло в тот момент, когда он принимал ванну.

Архимед догадался, что погружая корону в воду, можно определить её объём, если измерить объём вытесненной ею воды. Так и был открыт основной закон гидростатики: закон Архимеда.

К сожалению, ничего неизвестно о жене Архимеда. Хотя в этом нет ничего удивительного – древнегреческие женщины после замужества редко покидали женскую половину жилища, и практически вся их жизнь проходила в гинекее.

Сохранились упоминания античных историков о том, что у Архимеда была дочь.

Однажды инженерный талант Архимеда спас его родной город. Шла Вторая Пуническая война. Архимеду было уже 75 лет. Сиракузами с 215 года до н. э. правил внук Гиерона II Гиероним Сиракузский.

В 212 году до н. э. римляне осадили Сиракузы. Описание осады Сиракуз оставил римский полководец Марцелл. Об участии Архимеда в обороне родного города можно так же прочитать в сочинениях Плутарха и Тита Ливия.

Архимед построил мощные метательные машины, которые забрасывали римские войска тяжёлыми камнями. Римляне, надеясь спастись от камней, бросились к стенам города, но лёгкие метательные машины близкого действия забросали их градом ядер. Мощные краны захватывали корабли противника железными крюками, приподнимали их вверх, а потом бросали вниз, отчего корабли переворачивались и шли ко дну.

Взять штурмом Сиракузы не удалось, и римляне перешли к осаде.

Древнегреческий историк Полибий писал: «Такова чудесная сила одного человека, одного дарования, умело направленного на какое-либо дело… римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца».

Существует легенда, что Архимед придумал, как при помощи зеркал сфокусировать солнечные лучи на отполированных до блеска щитах и таким образом поджечь корабли римлян.

Флот на самом деле сгорел. Но современные учёные говорят, что корабли были подожжены метко брошенными зажигательными снарядами. К тому же ни Плутарх, ни другие античные историки не упоминают о зеркалах, используемых в обороне. Но современные греки не согласились с этим мнением. И в 1973 году греческий учёный Иоаннис Саккас сумел в ходе эксперимента поджечь фанерную модель римского корабля с расстояния 50 м, используя 70 медных зеркал.

К сожалению, нашёлся изменник, предавший защитников Сиракуз и осенью 212 года до н. э. Сиракузы были захвачены римлянами, а Архимед был убит.

Его смерть тоже окутана легендами. Плутарх писал, что Архимед настолько был увлечён своей работой, что не замечал ничего вокруг, забывал о пище и сне.

И вот по одной из легенд в разгар боя Архимед сидел на пороге своего дома, размышляя над чертежами, начертанными им на дорожном песке. Мимо пробегал легионер, который наступил на чертёж. И учёный крикнул римлянину: «Не тронь моих чертежей!» Легионер остановился и ударил Архимеда мечом.

Где именно похоронен Архимед точно неизвестно. Но Цицерон, который был квестором на Сицилии в 75 году до н. э., написал в «Тускуланских беседах» в книге V, что в 75 году до н. э., через 137 лет после гибели учёного он отыскал полуразрушенную могилу Архимеда. На ней было изображение шара, вписанного в цилиндр. Архимед сам просил выбить на своей могиле это изображение, так как определение поверхности и объёма шара — задачу, которую до него никто решить не мог, Архимед считал своим важнейшим достижением.

Известно, что римляне завоевавшие Сиракузы не обнаружили никаких трудов Архимеда. На этом основании Плутарх, описывавший жизнь Архимеда, написал, что учёный не оставил никаких сочинений. Однако через много веков труды всё-таки были обнаружены европейскими учёными.

Лейбниц писал: «Внимательно читая сочинения Архимеда, перестаёшь удивляться всем новым открытиям геометров».

И в то же время, к сожалению, долгое время открытия Архимеда оставались неоценёнными и только в XVI-XVII веках европейские математики осознали значение научных открытий, которые Архимед совершил за две тысячи лет до них, в том числе изученные физические законы, выведенные геометрические теоремы и изобретённые механизмы и машины.

В честь Архимеда названы все полуправильные многогранники, которые он нашёл, аксиома Архимеда, тела Архимеда, архимедова спираль.

Есть кратер Архимед и горная цепь на Луне.
Именем Архимеда назван открытый 26 сентября 1978 года Л. В. Журавлёвой в Крымской астрофизической обсерватории астероид. Имя астероиду присвоено 4 июня 1993 года.
Имя Архимеда носит площадь в Сиракузах.
Улицы в Нижнем Новгороде, Днепропетровске, Донецке, Амстердаме.

Краткая биография Архимеда самое главное

Знаменитый учёный эпохи Античности, Архимед родился в 287 году до н.э. на Сицилии, в городе Сиракузы. Об этом рассказал миру в своих трудах Иоанн Цеце. Сам Архимед не оставил потомкам автобиографию, воспоминания, мемуары. Он полностью посвятил свою жизнь математике, физике, геометрии, инженерии. Талантом писателя пользовался, но для других целей.

По площади Сиракузы были самым крупным населённым пунктом античного мира. Самыми крупными культурными центрами были, конечно же, Афины, Рим. Но и в Сиракузах цивилизация процветала: у будущего учёного в детстве была возможность получить хорошее образование, много времени уделять урокам, притом предметам в чём-то абстрактным, философским. Ораторское искусство, популярное в те времена, не увлекло его. Скорее всего, потому что Сиракузы находились вдали от столицы. Он не стал великим архитектором, не разбогател за счёт торговых сделок, земледелия. Восхищённый миром чисел и идей, его призрачностью и реалистичностью, он изобретал, открывал невидимые законы.

Большинство исследователей считают, что его отец – математик, астроном Фидий. Сам Архимед упоминает его в трактате «Исчисление песчинок». Больше нигде, из найденных документов той эпохи, это имя не звучит. Но понять, о ком именно идёт речь сложно – текст можно перевести по-разному. В одной интерпретации в нём о Фидии написано, что тот был сыном Акупатра, а в другой – отцом Архимеда. Плутарх утверждал, что Архимед был родом из весьма влиятельной семьи: правитель Сиракуз, Гиерон II был его родственником.

В юности будущий великий учёный отправился в Египет, город Александрию, чтобы начать свою карьеру в области науки. Он многого не знал, было чему поучиться. Здесь располагалась великолепная библиотека, с огромным количеством рукописей. В этом городе также проживали многие известные учёные. В Александрии Архимед подружился с небезызвестным астрономом Кононом Самосским, поэтом, математиком, географом Эратосфеном Киренским.

После обучения он снова приехал в Сиракузы. Очень быстро создал себе имя, репутацию гения. Успех ему принесли, однако, не рассуждения. Его открытия были полезными государству. Он, не стесняясь, применял их на практике. Например, считается, что он открыл закон Архимеда, измеряя корону короля, пытаясь выяснить, сколько в ней золота, а сколько примесей. Впрочем, вёл он и переписку с другими учёными, обсуждал достижения, делился своими успехами.

В те времена постоянно шла война между разными государствами за территорию. Но это не мешало цивилизации развиваться. Древняя Греция была серьёзным противником. В ней жили славные воины, трудолюбивые земледельцы. Архимеду же была свойственна фанатичность, он без ума был влюблён в науку, служил истине. В 212 году до н.э. началась война за Сиракузы с римлянами. Именно Архимед придумал грозное оружие, метательные машины с прицельным огнём. Благодаря его усилиям атаки были отражены. Но город взяли в осаду, и вскоре, всё в том же 212 году, он был захвачен хитростью – помог предатель. Архимед погиб в той битве. Ему было 75 лет. О сражении за Сиракузы, изобретениях учёного рассказано в трудах Плутарха, Тита Ливия, Анфимия Траллийского.

Самое важное. Для детей и школьников и его открытие

Биография Архимеда о главном

Архимед является выдающимся древнегреческим математиком, инженером и изобретаем своего времени. Родился он в 287 году до н.э. в городе Сиракузы на Сицилии. Отец Фидий был физиком и математиком, находящийся при дворе.

Архимед получил превосходное образование, но он понимал, что всё-таки ему недостаёт теоретических знаний, которые были даны ранее. Поэтому проводил в Александрийской библиотеке всё своё свободное время. После окончания учёбы стал работать при дворе – астрономом, создал планетарий. Так как в то время было модно изучать астрономию, то все считали, что Солнце и Луна вращаются вокруг Земли, но только Архимед предположил, что именно все планеты кружатся вокруг Солнца. Помимо этого он изучал механику, физику и математику свои труды он изложил в своих работах «О равновесии плоских фигур», далее последовало сочинение «Об изменении круга».

У ученого много открытий, который он посветил своей родине. Ему удалось воссоздать целую рычагово-блочных механизмом, которые позволяют перевозить тяжелые грузы намного быстрее.

Так же у Архимеда существуют множество работ связанных с алгеброй, геометрией, арифметикой. Разработал всесторонний метод вычисления площадей разнообразных фигур. Создал теорию об уравновешивании равных тел.

Одной из версий смерти является, что убили великого ученого в период Второй Пунической войны, когда после продолжительной обороны взяли Сиракузы. Марк Клавдий Марцелл отдал приказ разыскать Архимеда и привести к нему. За ним послали солдата, он направился в дом ученого, который в этот период производил математические расчёты. Солдат потребовал явиться к римлянам, на что Архимед ответил, только после того как закончу расчёты, но разозлившись солдат зарезал мечом самого гениального человека такого времени. Он прожил всего лишь 75 лет.

Самое важное. Для детей и школьников и его открытие

Архимед как физик и математик

Характеристика основ построения оптических теорий Архимеда. Введение понятия центра тяжести. Открытие законов рычага. Особенности создания законов гидростатики. Анализ основных достижений Архимеда в математике. Изучение его разработок в других сферах.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Кубанский государственный университет

Реферат на тему: «Архимед как физик и математик»

Выполнила: студентка 1 курса

Архимед родился в 287 году до н.э. в Сиракузах на острове Сицилия. Отец Архимеда – астроном и математик Фидий. Фидий дал сыну хорошее образование. Затем Архимед продолжил своё обучение в Александрии, где познакомился со знаменитым астрономом Кононом, астрономом и математиком Эратосфеном, с которыми он поддерживал в дальнейшем научную переписку. Здесь он усиленно работал в богатейшей библиотеке, изучал труды Демокрита, Евдокса и других ученых. В те времена Александрия была культурным центром античного мира. Там был организован Мусейон, сообщество ученых, которые посвятили себя научным исследованиям и получали от царя плату за свои занятия. Они изучали четыре дисциплины – литературу, математику, астрономию и медицину. Ученые пользовались огромной по тому времени библиотекой, имевшей около 700000 книг.

После жизни в Александрии Архимед возвращается на родину в Сиракузы. Может быть, причиной уехать было то, что в Александрии царили лесть, заискивание, желание нравиться правителям Египта. А может быть в большей степени то, что Архимед не мог разделить модных в те времена воззрений на механику как на “ремесленный навык”, достойный раба. А ведь механика все более влекла его к себе. Но связи с Александрийской школой он не прерывал.

Большинство его работ написано в виде писем к его друзьям (Эраcтофену , Конону, Досифею). Домой, в Сиракузы, он привез богатый опыт научных исследований в различных областях: математика, физика, астрономия, продолжил заниматься и делать открытия в инженерном деле. В Сиракузах он живет без забот, он окружен почетом, вниманием и не нуждается в средствах. Впрочем, он мало думает о своем бытии, увлеченный вычислениями и изобретательством.

Легенды рассказывают, что Архимед забывал о пище, подолгу не бывал в бане и готов был чертить везде: в пыли, пепле, на песке, даже на собственном теле. Известно также, что Гераклид написал биографию Архимеда, не дошедшую до нас.

На 75-м году жизни был убит римским воином при взятии римлянами Сиракуз. Последние его слова, обращенные к своему убийце, содержали якобы просьбу не уничтожать чертеж, над которым он размышлял. Сто лет спустя Цицерон нашел могилу Архимеда по шару, вписанному в цилиндр, изображенному на могильном камне.

Об Архимеде – великом математике и механике – известно больше, чем о других ученых древности. Прежде всего достоверен год его смерти – год падения Сиракуз, когда ученый погиб от руки римского солдата. Впрочем, историки древности Полибий, Ливии, Плутарх мало рассказывали о его математических заслугах, от них до наших времен дошли сведения о чудесных изобретениях ученого, сделанных во время службы у царя Гиерона

Архимед — автор ряда необыкновенно глубоких и оригинальных работ по математике и физике этим отличается от Эвклида, который стал известен скорее как систематик знаний, существовавших до него.

архимед гидростатика оптический

1. Достижения в физике

Свои оптические теории Архимед строил на основе аксиом. Одной из таких аксиом являлась обратимость хода луча – глаз и объект наблюдения можно поменять местами. Весь же круг вопросов геометрической оптики -“катоптрики” был очень широк. Архимед занимался следующими проблемами: почему в плоских зеркалах предметы сохраняют свою натуральную величину, в выпуклых – уменьшаются, а в вогнутых – увеличиваются, почему левые части предметов видны справа и наоборот, когда изображение в зеркале исчезает и когда появляется, почему вогнутые зеркала, будучи поставлены против Солнца, зажигают поднесенный к ним трут, почему в небе видна радуга, почему иногда кажется, что на небе два одинаковых Солнца. С “катоптрикой” связана легенда о поджоге Архимедом римских кораблей во время осады Сиракуз.

Введение понятия центра тяжести.

Архимед первым ввел понятие центра тяжести в механике. Он заменяет тела их теоретическими моделями. Определение центра тяжести формулируется так: “. центром тяжести произвольного тела является некоторая точка, расположенная внутри него, обладающая тем свойством, что если за нее мысленно подвесить тяжелое тело, то оно останется в покое и сохранит первоначальное положение.” Понятие центра тяжести в дальнейшем было использовано Архимедом для установления законов рычага.

Открытие законов рычага.

Архимед вводит законы рычага на базе геометрии путем добавления к геометрическим аксиомам несколько “механических” аксиом:

1. Равные тяжести на равных длинах уравновешиваются, на неравных же длинах не уравновешиваются, но перевешивают тяжести на большей длине.

2. Если при равновесии тяжестей на каких-нибудь длинах к одной из тяжестей будет что-то прибавлено, то они не будут уравновешиваются, но перевесит та тяжесть, к которой будет прибавлено.

Архимед приводит аксиомы и на их основании доказывает теоремы. Наиболее важной является теорема об определении центра тяжести двух или нескольких фигур с помощью уравновешивания на рычаге (такое уравновешивание произойдет, если точка подвеса окажется в центре тяжести).

Закон рычага: рычаг находится в равновесии тогда, когда силы, действующие на него обратно пропорциональны плечам этих сил:

Архимед выводит законы гидростатики, используя физическую модель “идеальной жидкости”. Ученый установил, что:

1)”поверхность всякой жидкости, установившейся неподвижно, будет иметь форму шара, центр которого совпадает с центром Земли.”

2)”тела, равнотяжные с жидкостью, будучи опущены в эту жидкость, погружаются так, что никакая их часть не выступает над поверхностью жидкости и не будет двигаться вниз.”

3)”тело более легкое, чем жидкость, будучи опущено в эту жидкость, погружается настолько, чтобы объем жидкости, соответствующий погруженной части тела, имел вес, равный весу всего тела.”

4)”тела более легкие, чем жидкость, опущенные в эту жидкость, будут погружаться, пока не дойдут до самого низа, и в жидкости станут легче на величину веса жидкости в объеме, равном объему погруженного тела.” Открытие этой теоремы связывают с легендой о проверке плотности в короне.

Римский архитектор Витрувий, сообщая о поразивших его открытиях разных ученых, приводит следующую историю: “Во время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какой-то храм золотую корону бессмертным богам. Он условился с мастером о большой цене за работу и дал нужное ему по весу количество золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю, который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания корона оказалась соответствующей выданному весу золота. После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешано такое же количество серебра.

Гиерон разгневался на то, что его провели, и не находя способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом. Тот, погруженный в думы по этому вопросу, как-то случайно пришел в баню и там, опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое же количество воды, каков объем его тела, погруженного в ванну. Выяснив себе ценность этого факта, он, не долго думая, выскочил с радостью из ванны, пошел домой голым и громким голосом сообщал всем, что он нашел то, что искал. Он бежал и кричал одно и то же по-гречески: “Эврика, эврика!” (“Нашел, нашел!)”. Затем, исходя из своего открытия, он, говорят, сделал два слитка, каждый такого же веса, какого была корона, один из золота, другой из серебра. Сделав это, он наполнил сосуд до самых краев и опустил в него серебряный слиток, и. соответственное ему количество воды вытекло. Так он нашел, какой вес серебра соответствует какому определенному объему воды. Затем он произвел такое же исследование для золотого слитка. Потом таким же методом был определен объем короны. Она вытеснила воды больше, чем золотой слиток и кража была доказана.

2. Достижения в математике

Во времена Архимеда ценили лишь «чистую» математику и презирали попытки применить математические знания на практике. Архимед шел как раз от практики, хотя в своих трудах большей частью маскировал свой интерес к прикладным исследованиям. Но именно поэтому его достижения настолько многогранны, что трудно представить, что они исходят от одного и того же человека.

Наступила эпоха нового времени, и его «низкий» подход был принят на вооружение. Это позволило достичь громадного прогресса во всех областях знания, которыми занимался Архимед. С уверенностью можно сказать, что он был бы очень горд, если бы знал о медали Филдса. Эта награда — своего рода Нобелевская премия по математике. В свое время Альфред Нобель не пожелал присуждать премию своего имени математикам, и потому канадец Джон Чарльз Филдс решил один раз в 4 года вручать награду человеку младше 40 лет за выдающиеся успехи в этой области знания. На этой престижной медали выгравировано изображение Архимеда. Тем самым он олицетворяет собой математику как таковую. Трудно более высоко оценить математический гений этого древнегреческого ученого. В наших учебниках математики и физики, во многих вещах и инструментах, которыми мы постоянно пользуемся, так или иначе отражен вклад Архимеда в историю человечества. Его достижения не ушли в прошлое. Они живут и в настоящем, освещая нам будничную жизнь.

Задача о трисекции угла.

Задача о делении угла на три равные части возникла из потребностей архитектуры и строительной техники. При составлении рабочих чертежей, разного рода украшений, многогранных колоннад, при строительстве, внутренней и внешней отделки храмов, надгробных памятников древние инженеры, художники встретились с необходимостью уметь делить окружность на три равные части, а это часто вызывало затруднения. Оригинальное и вместе с тем чрезвычайно простое решение задачи о трисекции угла дал Архимед.

Задача о квадратуре круга заключается в следующем: построить квадрат, площадь которого была бы равна площади данного круга. Большой вклад в решение этой задачи внес Архимед. В своем трактате “Измерение круга” он доказывает следующие три теоремы:

Теорема первая: Площадь круга равна площади прямоугольного треугольника, один из катетов которого равняется длине окружности круга, а другой радиусу круга.

Теорема вторая: Площадь круга относится к площади квадрата, построенного на диаметре, приблизительно, как 11:14.

Теорема третья: C-3d d, где С -длина окружности, а d-ее диаметр. Откуда, d