Ο Σύνδεσμος Πολιτισμού Ελλάδας Κύπρου (ΣΠΕΚ) βραβεύει από το 2020 δεκάδες νέους καινοτόμους επιστήμονες, Έλληνες, Κύπριους, Απόδημους που δρουν σ’ όλο τον κόσμο και εφευρίσκουν νέες μεθόδους που βοηθούν σε πλείστους τομείς π.χ. ανάπτυξη, η δημόσια υγεία, το περιβάλλον, η ποιότητα ζωής, η ενέργεια κ.ά. Ποιος θα μιλήσει για όλους όσοι καινοτόμησαν, νέοι ή παλιοί, πριν 10 χρόνια ή 10 αιώνες;
Η Στήλη ‘Ιδιοφυώς’ σάς παρουσιάζει το Θεώρημα Άνωσης του Αρχιμήδη, που άνοιξε μεγάλο δρόμο στα Μαθηματικά, και μέσω αυτών στη Υδρομηχανική, Ναυτιλία, Αεροναυπηγική και άλλες σχετικές επιστήμες.
Η Αρχή του Αρχιμήδη καθορίζει ότι: «Κάθε σώμα που βυθίζεται σε ρευστό, δέχεται άνωση ίση με το βάρος του ρευστού που εκτοπίζει». Άνωση είναι το ξαλάφρωμα βάρους, όσο το σώμα είναι βυθισμένο.
Η Άνωση (Α) εκφράζεται μαθηματικά με τον τύπο: Α = ρ · g · V
όπου ρ: πυκνότητα ρευστού, g: επιτάχυνση βαρύτητας (9,81 m/s²) V: όγκος βυθισμένου σώματος
Αν το βάρος Β του σώματος είναι μεγαλύτερο από την άνωση που αυτό δέχεται ( Β > Α), τότε θα βυθιστεί. Αν το βάρος Β του σώματος είναι μικρότερο από την άνωση που αυτό δέχεται ( Β < Α), τότε θα επιπλέει.
Πείραμα για να εφαρμόσετε την Αρχή του Αρχιμήδη
Πάρτε ένα αντικείμενο. Κρεμάστε το σ΄ ένα μικρό δυναμόμετρο (κανταράκι) και διαβάστε την ένδειξη του βάρους του. Όμως είναι κρεμασμένο στο κανταράκι βυθίστε το σε ένα μεγάλο ποτήρι/ μικρό κουβά που να είναι τελείως ξέχειλο με νερό (προστατευτικά βάλτε κάτω από τον κουβά ένα μεγάλο πιάτο). Κάποια ποσότητα νερού θα ξεχειλίσει και θα πέσει στο πιάτο. Διαβάστε τώρα την ένδειξη του νέου βάρους του αντικειμένου, όπως το καταγράφει το κανταράκι. Είναι σαφώς μικρότερη από την προηγούμενη ένδειξη, πριν βυθίσετε το αντικείμενο στον κουβά/μεγάλο ποτήρι. Ζυγίστε ξεχωριστά τη ποσότητα του νερού που υπερχείλισε και έπεσε κάτω, στο μεγάλο πιάτο. θα διαπιστώσετε ότι η ποσότητα αυτή είναι ίση με τη διαφορά του βάρους του αντικειμένου εκτός και εντός του νερού. Δηλαδή επαληθεύσατε την Αρχή του Αρχιμήδη ότι: Κάθε σώμα που βυθίζεται σ΄ ένα υγρό χάνει τόσο από το βάρος του, όσο το βάρος του υγρού που εκτοπίζει. Στο σώμα ασκείται μια δύναμη προς τα άνω (άνωση) και μια προς τα κάτω (βάρος).
Όταν το βάρος του να είναι ίσο προς την άνωση, το σώμα αιωρείται μέσα στο υγρό, και ακινητεί. Αν το ειδικό βάρος του σώματος (ξύλο, φελλός, λάδι) είναι μικρότερο από το ειδικό βάρος του νερού τότε επιπλέει Τα μέταλλα κι ο υδράργυρος, με μεγαλύτερο ειδικό βάρος από αυτό του νερού, βυθίζονται.
Εφαρμογές
Η Αρχή του Αρχιμήδη βρίσκει πολύ μεγάλη εφαρμογή σε βιομηχανικές υδρομηχανολογικές και άλλες κατασκευές, στη Τεχνική, στη Ναυπηγική, στα Υποβρύχια, στις Πλωτές Δεξαμενές που μεταβάλουν τις τιμές πλευστότητάς τους σε αρνητική, μηδενική και θετική – στην Αεροστατική, στην Υδρομηχανική κ.ά.
