» «
ארכימדס
מי היה ארכימדס ומה תרומתו למדע?



ארכימדס היה מדען - מתמטיקאי, פיזיקאי, ממציא, מהנדס ואסטרונום יווני, שנחשב מהמדענים המובילים של העת העתיקה. הוא גילה תגליות שונות בתחומי המתמטיקה והגאומטריה כשבמיוחד הוא זכור בזכות "חוק ארכימדס" שגילה בעודו רוחץ בבית המרחץ (ראו בתגית "חוק ארכימדס").

ארכימדס היה לדעת רבים אחד המתמטיקאים הגדולים בכל הזמנים. הוא גם תכנן מכונות רבות וחדשניות מאוד לזמנו, ביניהן מד-מרחק קדום, שלוש מהמכונות הפשוטות של הזמן העתיק ותכנון של מצפה כוכבים. הוא אחראי גם על הגרסה התאורטית המוקדמת של המנוף, באמצעות עיסוק במרכז הכובד (על זה הוא אמר את המשפט הידוע שלו: "תנו לי נקודת משען ואניף את העולם!").

מעניין במיוחד לדור האינטרנט הוא שיש חוקרים שטוענים שארכימדס שתכנן ואולי אף בנה את המחשב המכני המוקדם ביותר בהיסטוריה (שכפי הנראה הקדים את זמנו בכ-1,500 שנה). היה זה מתקן מתוחכם מאד לתקופתו, שהציג את תנועת השמש, הירח וחמישה כוכבי הלכת הידועים לו. הוא היה הבסיס ל"מנגנון אנטיקיתרה" שנמצא על אניית משא עתיקה שטבעה סמוך לאי אנטיקיתרה ושנבנה כ-150 אחרי זמנו של ארכימדס. (ראו בתגית "מנגנון אנטיקיתרה").

ארכימדס נהרג בשנת 212 לפני הספירה, כשישב על החול ושרטט מעגלים. כנראה שאלימות מיותרת ופרועה הייתה כבר אז, כי מספרים שחייל רומי הרג אותו, במהלך המצור על עירו סירקוסאי. זאת לאחר שהמדען הדגול ארכימדס הזהיר אותו "אל תמחק את המעגלים שלי!"


הנה סרטון המספר על ארכימדס ועל האופן בו הוא גילה את "חוק ארכימדס":

https://www.youtube.com/watch?v=0v86Yk14rf8


סיפורו במהירות:

https://youtu.be/9sdxiHyRrCs


כך מספר תלמיד אמריקאי על ארכימדס ותגליותיו הגדולות:

http://youtu.be/GkxIbmDpWmQ
ארכימדס
למה הממציא ארכימדס יצא מהאמבטיה ורץ עירום ברחובות עירו?



האגדה מספרת שארכימדס רץ עירום וצעק בגאווה "מצאתי!" (אאוריקה), אחרי שגילה באמבטיה שחפץ שנמצא בתוך המים מאבד ממשקלו, בדיוק את משקל המים שהוא דוחה כשהוא שוקע.. החוק נקרא על שמו "חוק ארכימדס".

הסיפור הוא שבבית המרחץ גילה לראשונה ארכימדס את הנפח של כתר המלך היירון השני, לאחר שהמלך דרש לוודא שכתרו אכן עשוי מזהב טהור ואינו מזויף. ארכימדס ידע את משקל הכתר ואת משקלו הנכון, אם הוא היה עשוי זהב. הנתון שהיה חסר היה נפחיהם של שני הכתרים כאלו. ארכימדס נזדק למדידת נפח, כדי לוודא שאכן שניהם גם שוקלים אותו הדבר וגם בעלי נפח זהה, מה שאומר שהכתר עשוי זהב טהור.

ארכימדס, שהבין לפתע שיוכל למדוד נפח של גוף על ידי מדידת כמות המים שנדחית אם יכניסו לתוך המים, התלהב כל כך מהגילוי, עד שרץ והכריז את הקריאה האלמותית ״יוריקה״ (אאוריקה).


הנה הניסוי מודגם על ידי תלמידות בית ספר תיכון:

http://youtu.be/tKxzoE84zTw


האמת שמאחרי התגלית המפורסמת והריצה בעירום הכי מפורסמת בהיסטוריה:

https://youtu.be/0v86Yk14rf8?t=6s


והנה סרטון אנימציה על ארכימדס והתגלית שלו:

http://youtu.be/xIOB3etr8lk


הנה סיפור התגלית של ארכימדס באמבטיה וריצת העירום המפורסמת בהיסטוריה:

https://youtu.be/ijj58xD5fDI


והנה סיפור המעשה:

https://youtu.be/Mmc1whyS78k?long=yes
נקודה ארכימדית
מהיכן מגיעה הנקודה הארכימדית?



לא פעם מדברים אנשים על הנקודה הארכימדית שסביבה מתנהל עולמם או זו שממנה יבוא השינוי. מהי אותה נקודה ומה מקור הדימוי הזה?

"נקודה ארכימדית" או "נקודת ארכימדס" (Archimedean point ובלטינית Punctum Archimedis), המשמשת כמטאפורה, בעברית דימוי, הבאה בהקשרים תרבותיים מגוונים, נולדה מהמשפט המפורסם של ארכימדס "תנו לי נקודת משען ואניף את העולם!"

ארכימדס, שעסק במנופים והתמחה במיוחד במדע, גאומטריה ומתמטיקה, התכוון לכוחות פיזיקליים ונקודת מנוף, שממנה יוכל להרים כל חפץ שהוא, אפילו כוכב לכת. אבל מהנקודה הארכימדית שלו נולד גם דימוי פופולארי, שמשתמשים בו בהקשרים חברתיים, פסיכולוגיים וענייני התנהלות ודרך חיים. בדימויים שבתחומים אלו מדובר בנקודת השינוי הנכונה והטובה ביותר, זו שיכולה לשנות את הסטטוס קוו ולאפשר מעבר למצב עניינים חדש ונכון, או לפחות מתאים יותר לדובר.

כך, משמש הדימוי לחיפוש או תיאור של נקודה חיצונית שתאפשר לאנשים להרים את עצמם מהמקום שבו הם נמצאים, למקום אחר וטוב יותר.


הנה סיפור ארכימדס והנקודה הארכימדית:

https://youtu.be/YlYEi0PgG1g


וסרטון תיעודי לילדים על המנוף:

https://youtu.be/ZiG5AzkJrCg?long=yes
סירקוזה
האם ארכימדס המציא קרני מוות?



לא רבים יודעים שהמדען היווני ארכימדס סייע גם בהמצאת מתקנים צבאיים. בהגנה על עירו שהותקפה על ידי הצבא הרומי, פיתח ארכימדס את "קרן המוות של ארכימדס". קרן המוות יצאה ממכשיר שבו הותקנו מגינים מבריקים, שהותקנו על החומה של העיר סירקוזה. המגינים הללו יצרו מראה ענקית שריכזה את אור השמש לקרן אור מרוכזת וקטלנית, שכוונה אל מפרשי הספינות הרומיות ואל גוף הספינות ושרפה אותם.

בניסוי ביוון הצליחו לשרוף 60 איש עם מראות בידיהם סירת העץ בתוך פחות מדקה. אך בניסוי שבוצע בשנת 2005 במכון הטכנולוגי של מסצ'וסט לא הצליחו לשרוף דגם של ספינה רומית.

במאה ה-20 הכריז ניקולה טסלה על קרני המוות שלו, טכנולוגיה שהבטיחה ליישם את הרעיון של ארכימדס, אבל עם טכנולוגיה עדכנית ויעילה הרבה יותר. אבל גם הקרני המוות של טסלה לא הוכיחו את עצמן. רק בימינו, הצליחו להגיע לקרני לייזר שמרכזות אנרגיה מטורפת בקרן יעילה וקטלנית ובקרוב נראה את נשק הלייזר במטוסי קרב ובהמשך אף בשדה הקרב שעל האדמה.


הנה סרטון ללא מילים שמתאר ציורים ושחזורים של קרני המוות הללו:

http://youtu.be/axZg5lt4-d4


קרני מוות מודרניות, שמדגימות את העיקרון של ארכימדס:

http://youtu.be/TtzRAjW6KO0


ונשק הלייזר שבקרוב יגיע למטוסי הקרב המודרניים (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8

ארכימדס

ציפה
איך אוניות לא שוקעות?
איך האוניות מחזיקות מעל פני המים ולא טובעות?
איך אוניה לא שוקעת?


ארכימדס הוא שגילה את עקרון הציפה. כשגוף כמו אוניה נמצא בתוך הים, צפוי כוח המשיכה למשוך אותו למטה ולגרום לטביעתו. אבל הנוזל מפעיל עליו כוח שמנוגד לכוח המשיכה - זהו כוח ציפה. חשוב גם ההבדל בצפיפויות החומר, שבין הגוף לנוזל - אם צפיפות הגוף נמוכה מצפיפות הנוזל, מספיק יהיה לדחות מים בנפח קטן מנפח הגוף כדי שהוא יצוף. אם הצפיפות של הגוף תהיה גדולה משל הנוזל - הוא ישקע.

כשכוח הציפה וכוח המשיכה משתווים זה לזה, צף הגוף, במקרה הזה האוניה, על פני הנוזל - הוא הים. ככל שהאוניה רחבה יותר - כוח הציפה יגבר. כשהים לא מצליח להפעיל על הגוף כוח ציפה מספיק, גובר כוח המשיכה על כוח הציפה של הים והגוף שוקע, או במקרה של האוניה - טובע.

אגב, יורדי הים יודעים את הכלל השימושי הזה ולכן כשאוניות היו מתחילות לטבוע, הם היו ממהרים להשליך את כל החפצים שאינם נחוצים, כדי להקל את משקל האוניה ולהגיע לאיזון בין כוח הציפה לכוח המשיכה.

גם מהנדסי ספינות יודעים זאת ולכן ספינות משא כבדות יהיו תמיד רחבות יותר מספינות שאינן נושאות משא כבד.


הסבר הציפה של אוניות בים:

http://youtu.be/xniW3_afO-0
גלגלת
גלגלת - למה היא טובה?



גלגלת היא מכונה פשוטה שהומצאה כבר בעולם העתיק ומאפשרת הרמת משאות כבדים בקלות גדולה יותר, באמצעות חבל וגלגלים. לגלגלת יש גלגלים שבדפנות שלהם יש הגבהה שמחייבת את החבל לעבור באמצע הגלגל. ככל שנגדיל את מספר הגלגלים, יגדל היתרון המכני שלנו ונוכל להרים משקל גדול יותר.

הגלגלת גם מאפשרת את היפוך כיוון התנועה של המשא. אם לאדם קשה להרים משא, הגלגלת תאפשר לו למשוך את חבל הגלגלת כלפי מטה, פעולה שהיא קלה יותר, והמשא יעלה למעלה. באופן דומה, גלגלת מסייעת למשיכת משהו שרוצים להרחיק מאיתנו. משום כך מושכים בחבל המחובר לגלגלות, כדי להעלות מפרשים למעלה בספינות מפרש.

את הגלגלת תיאר לראשונה המדען ארכימדס במאה ה-3 לפני הספירה. מתקני הגלגלת נחשבים לאחת מהמכונות הפשוטות של העת העתיקה, כפי שהן מוצגות באאוריקה בתגית "מכונות פשוטות".


הנה וידאו שמסביר כיצד גלגלת מאפשרת להרים משקל עצום:

http://youtu.be/d9PDmtNxM5A?t=7s


והנה סרטון באנגלית על פעולת הגלגלת:

http://youtu.be/LiBcur1aqcg
מנוף
איך פועל המנוף?



המנוף הוא אחת המכונות העתיקות ביותר ומהפשוטות שבהן (הוא גם משתייך למכונות הפשוטות של העת העתיקה - ראו באאוריקה בתגית "מכונות פשוטות"). המנוף מסייע להרים חפצים על ידי הקטנת הכוח הנדרש. עושים זאת על ידי הארכת הזרוע שהכוח פועל לאורכה. זהו עיקרון של יתרון מכני.

המדען היווני ארכימדס הוא הראשון שזיהה שמקל ארוך ונקודת משען יאפשרו הרמה קלה של משאות כבדים. כך תוכננו מנופים פשוטים, מהסוג שבהם השתמשו בני תקופתו. הוא טען שנקודת משען היא מה שמאפשר להרים בקלות רבה משקל גדול מאד. כשאמר אז "תנו לי נקודת משען ואניף את העולם!" התכוון לכך שאם היה עומד במקום כלשהו בחלל החיצון ומקבל מקל מספיק ארוך ונקודת משען, היה מצליח להרים את כל כדור הארץ בעזרתם..

יש מנופים שנעזרים בגלגלת להרמת משקל. עקרון הגלגלת מסייע להרמת משקל כבד, כיוון שאם כורכים חבל סביב גלגל, קל הרבה יותר להרים משקל כבד באמצעות המשיכה. השיטה הזו מאפשרת להעביר את הכוח גם במכשירים אחרים, כמו למשל האופניים.


הנה סרטון שמראה כיצד נקודת משען ומקל עושים את ההבדל:

http://youtu.be/BdOqpRUb2vo?t=4m8s


הסבר מתורגם לתיאוריית המנוף הנכונה של ארכימדס:

https://youtu.be/YlYEi0PgG1g


וידאו שמסביר כיצד גלגלת מאפשרת להרים משקל עצום:

http://youtu.be/d9PDmtNxM5A?t=7s


הסבר באנגלית על פעולת המנוף:

http://youtu.be/PW7ztbwJKBk
אאורקה
מה פירוש המלה אאוריקה?



אֵאוּרֵקָה (Eureka) או אאוריקה נועדה לציון גילוי או הבחנה חשובים. משתמשים במילה כדי לומר שהתגלה לי משהו או שהבנתי משהו חשוב. משום כך קראנו לסביבת הילדים שלנו כך. אגב, ביוונית עתיקה בטאו את זה הֵאוּרֵקָה וביוונית מודרנית אֶבְרִיקָה.

המלה נולדה מהקריאה המפורסמת של ארכימדס, לאחר שגילה בבית המרחץ את הדרך למדוד את נפחם של חומרים. במקרה שלו הוא גילה איך ניתן למדוד נפח הכתר של המלך היירון השני ובכך לוודא אם הכתר של המלך אכן עשוי מזהב טהור או שהוא מזויף ואינו מזהב. המשקל של הכתר היה ידוע, ביחס לכתר מזהב, אבל לא היתה דרך למדוד את הנפחים של שני כתרים כאלו כדי לוודא שאכן שניהם גם שוקלים אותו הדבר וגם בעלי נפח זהה (מה שאומר ששניהם עשויים מזהב טהור).

הדרך שמצא ארכימדס היתה למדוד נפח של גוף על ידי מדידת כמות המים שנדחית כשמשקיעים אותו בתוך המים. חשוב לציין כי הדיוק של השיטה מוטל בספק במקרה של הכתר אבל זהו הסיפור שמאחרי המילה הכי חשובה במדע הפופולארי והסיבה שחוק מדידת הנפח נקרא על שמו "חוק ארכימדס" והוא בשימוש עד היום כדי למדוד נפחם של עצמים וחומרים.


האם כך זה קרה? - הנה הסיפור בתרגום:

https://youtu.be/ijj58xD5fDI


הנה הסיפור המלא של ארכימדס וקריאתו אאוריקה (מתורגם):

https://youtu.be/0v86Yk14rf8?t=6s


והנה ניסוי:

http://youtu.be/8S5g_Gv3T20?t=29s


בורג ארכימדס
מהו בורג ארכימדס?



בורג ארכימדס הוא המצאה גאונית שרבים מאמינים שהמציא המתמטיקאי והממציא ארכימדס. זוהי מכונה ששואבת מים ממקור מים נמוך ומעלה אותם למעלה. בורג ארכימדס שימש בעולם העתיק כדי להעלות מים מאגמים ונהרות כדי להשקות את השדות או להעביר מים לשתייה. המתקן הזה נחשב לאחת משש המכונות הפשוטות של העת העתיקה.

צורת המשאבה הקדומה הזו היא של מעין בורג גדול. על הבורג כפות או תחתיות שקועות שמאפשרות למים להיקוות בו, עד שהסיבוב יעלה אותם למעלה. לעיתים המבנה אפילו לא צריך להיות שקוע, אלא מספיק שהבורג יהיה צמוד לדופן כך שהמים יילכדו בו.


כך עובד בורג ארכימדס - בעברית:

http://youtu.be/FY_DZ4m2b0c


הסבר באנגלית:

http://youtu.be/X-oo11B1a7Y


טענה שההמצאה היא עתיקה מארכימדס ושכבר בגנים התלויים של בבל עשו בה שימוש:

http://youtu.be/NhNEB_mWvBw


הנה בורג ארכימדס עצום ומודרני:

http://youtu.be/rH3_WILVpD0
כיצד הצליחו היוונים להמציא את המחשב הקדום ביותר ולאבד אותו בים?



קבוצת צוללנים שחיפשה ספוגים באי יווני קטנטן מצאה בשנת 1900 אוניה טרופה ליד חופי האי. לאחר שנה הם שבו למקום בחסות ממשלת יוון וערכו את אחת הצלילות-חפירות הארכיאולוגיות הראשונות בהיסטוריה. כמות האוצרות שנמצאה בספינה ומסביבה האפילו על גוש מוזר ומכוסה שכבת גיר עבה. רק אחרי שהגוש התפרק בעצמו, כמה חודשים לאחר מכן, התגלו בו גלגלי שיניים אכולים ושנתות עמומות. זו הייתה התגלית המדעית הגדולה ביותר שהתגלתה ביוון של אותם ימים. זה היה כנראה המחשב הקדום בהיסטוריה האנושית - המנגנון מאנטיקיתרה.

מנגנון אנטיקיתרה (Antikythera mechanism) הוא מכונת חישוב אנלוגית קדומה, מעין מחשב עתיק שנבנה בכדי לחשב מיקומים אסטרונומיים של גרמי שמיים ומועדים שמסתמכים עליהם. המנגנון הזה חישב דברים כמו ליקויי חמה, ליקויי לבנה ואת המועדים שבהם יתקיימו האולימפיאדות השונות ביוון העתיקה. המנגנון נבנה בתקופה שבין 100-150 לפני הספירה. סדרת מחקרים מדהימה, שכללה טכנולוגיות חדשניות רבות, כולל רנטגן, העלתה ממצאים מדהימים על פעולתו של המנגנון המופלא.

מקורו של המנגנון הוא במושבות הקורינתיות או בסיציליה. המדינאי קיקרו כתב שבכיבוש סירקוזה שבסיציליה לקח המצביא הרומי רק מנגנון אסטרונומי שבנה ארכימדס, בן המקום. על אף הספק אם מדובר באותו מנגנון שנמצא, השערה מעניינת היא שארכימדס יצר מסורת של בניית מכשירים שמנגנון אנטיקיתרה נמנה עליה, אם תרצו, סוג של מחשבים עתיקים שהקדימו את זמנם בהרבה.


כך גילו את מנגנון אנטיקיתרה:

http://youtu.be/UpLcnAIpVRA


על המחשב הקדום בתולדות האדם:

http://youtu.be/XfyK8czCnS8


מודל וירטואלי של מנגנון אנטיקיתרה:

http://youtu.be/MqhuAnySPZ0


מודל משעשע ויצירתי של המנגנון מאנטיקיתרה, שנבנה כולו מחלקי לגו...

http://youtu.be/MT2igTnBZfQ


המנגנון של המחשב הכי עתיק בהיסטוריה בתלת מימד:

http://youtu.be/6nNkxmq0U8I


סרט תיעודי על מנגנון אנטיקיתרה, המחשב העתיק בהיסטוריה:

https://youtu.be/jSQNEPbQOiI?long=yes


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.