Arquímedes de Siracusa (c. 287 a. C. – c. 212 a. C.) fue un matemático griego, físico, ingeniero, inventor y astrónomo. Aunque se conocen pocos detalles de su vida, es considerado uno de los científicos más importantes de la antigüedad clásica. Entre sus avances en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática y la explicación del principio de la palanca. Es reconocido por haber diseñado innovadoras máquinas, incluyendo armas de asedio y el tornillo de Arquímedes, que lleva su nombre. Experimentos modernos han probado las afirmaciones de que Arquímedes llegó a diseñar máquinas capaces de sacar barcos enemigos del agua o prenderles fuego utilizando una serie de espejos.
Principio de Arquímedes:
Principio de Arquímedes:
El principio establece que todo cuerpo sumergido en un fluido es impulsado por una fuerza igual al peso del fluido desplazado. El principio se aplica tanto a los cuerpos flotantes y sumergidos y para todos los líquidos, es decir, líquidos y gases. En él se explica no sólo a la flotabilidad de los buques y otras embarcaciones en el agua, sino también el ascenso de un globo en el aire y la aparente pérdida de peso de los objetos bajo el agua. Para determinar si un órgano determinado que flotan en un fluido dado, tanto el peso y el volumen debe ser considerado, es decir, la relativa densidad o peso por unidad de volumen del cuerpo en comparación con el fluido determina la fuerza de empuje. Si el cuerpo es menos denso que el líquido, flotará o, en el caso de un globo, se levantará. Si el cuerpo es más denso que el líquido, se hundirá. Densidad relativa también determina la proporción de un cuerpo flotante que se sumerge en un fluido. Si el cuerpo es dos tercios más denso que el líquido, a continuación, dos tercios de su volumen se sumerge, desplazando en el proceso de un volumen de fluido cuyo peso es igual al peso total del cuerpo. En el caso de un cuerpo sumergido, el peso aparente del cuerpo es igual a su peso en el aire, menos el de un volumen igual de fluido.El líquido con mayor frecuencia en aplicaciones de «principio de Arquímedes es el agua, y el peso específico de una sustancia es una medida conveniente de su densidad relativa en comparación con el agua. En el cálculo de la fuerza de empuje sobre un cuerpo, sin embargo, también hay que tener en cuenta la forma y posición del cuerpo. Un bote de remos de acero colocado en el extremo en el agua se hundirá porque la densidad del acero es mucho mayor que la del agua. Sin embargo, en su posición normal, la quilla hacia abajo, el volumen efectivo de la embarcación incluye todo el aire en su interior, de modo que su densidad media es entonces inferior a la del agua, y como resultado flotará.
El Tornillo de Arquímedes:
Una gran parte del trabajo de Arquímedes en el campo de la ingeniería surgió para satisfacer las necesidades de su ciudad natal, Siracusa. El escritor griego Ateneo de Náucratis describía cómo Hierón II le encargó a Arquímedes diseñar un enorme barco, el Siracusia, barco que podría ser usado para viajes lujosos, cargar suministros y como barco de guerra. Se dice que el Siracusia fue el barco más grande de la antigüedad clásica. Según Ateneo, era capaz de cargar 600 personas e incluía entre sus instalaciones jardines decorativos, un gimnasio y un templo dedicado a la diosa Afrodita. Debido a que un barco de esta envergadura dejaría pasar grandes cantidades de agua a través del casco, el tornillo de Arquímedes supuestamente fue inventado a fin de extraer el agua de la sentina. La máquina de Arquímedes era un mecanismo con una hoja con forma de tornillo dentro de un cilindro. Se hacía girar a mano, y también podía utilizarse para transferir agua desde masas de aguas bajas a canales de irrigación. De hecho, el tornillo de Arquímedes sigue usándose hoy en día para bombear líquidos y sólidos semifluidos, como carbón y cereales. El tornillo de Arquímedes, tal como lo describió Marco Vitruvio en los tiempos de Roma, puede haber sido una mejora del tornillo de bombeo que fue usado para irrigar los jardines colgantes de Babilonia.
