1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Винт архимеда как двигатель

Две оригинальные демонстрации

Винт Архимеда. Все знают, что этот механизм*, созданный в III в. до н.э., сейчас можно встретить почти в каждой квартире: на кухне всегда найдётся мясорубка, а её главной частью является архимедов винт.

Но одно дело знать, а совсем другое – видеть и наблюдать в действии. Однако сделать классический винт Архимеда не так-то просто. Гораздо доступнее та его модификация, которую спустя более 1500 лет после Архимеда придумал Леонардо да Винчи. Он вместо трубы и расположенного по её оси винта со спиральной лопастью использовал навитую на цилиндр по спирали трубку. Такие винты составляли основу водоподъёмных механизмов, применявшихся в самых различных целях. Их главное преимущество перед поршневыми насосами в том, что они успешно справляются с подъёмом жидкостей, сильно загрязнённых илом, песком, глиной и т.п.

Собрать модель винта Архимеда нетрудно. Для этого нужно подобрать цилиндрический стержень диаметром 40–50 мм и длиной 400–500 мм. Лучше всего подойдёт пластмассовая трубка. Можно использовать деревянный вал. Мы склеили цилиндрическую трубку из нескольких слоёв плотной бумаги и для водонепроницаемости покрыли её нитрокраской. Поверхность цилиндра обмотали полупрозрачным пластиковым шлангом диаметром 14–18 мм так, что получилась спираль с шагом 50–70 мм. Концы шланга закрепили на цилиндре проволокой (можно крепить изолентой). Винт Архимеда закрепили на стальном стержне, закреплённом наклонно в штативе. Нижний конец винта погрузили в сосуд с подкрашенной водой. Под верхний конец поставили на подъёмном столике пустой сосуд, в который нужно перекачать воду.

Винт Архимеда медленно вращают руками, взявшись за его верхний конец. Учащиеся видят, что при каждом обороте нижний конец шланга забирает из сосуда порцию воды. По мере вращения винта эти порции постепенно заполняют нижние части витков спирали, поднимаются по вращающемуся винту всё выше и выше, достигают выходного отверстия шланга и поочередно выливаются в верхний сосуд. Как тут не вспомнить слова Галилео Галилея, который об архимедовом винте сказал так: «Это изобретение не только великолепно, но просто чудесно, поскольку мы видим, что вода поднимается в винте, беспрерывно опускаясь».

Демонстрация диффузии в газе и жидкости. В известном руководстве по школьному физическому эксперименту [1] для демонстрации диффузии в газах рекомендуется использовать пары брома, в жид-костях – воду и водный раствор медного купороса. Значительно богаче учебные опыты по диффузии газов и жидкостей представлены в руководстве [2]. Мы предлагаем более простой демонстрационный эксперимент, позволяющий пронаблюдать и сравнить диффузию в газе и жидкости.

Готовят специальный сосуд, состоящий из двух прозрачных стеклянных колб ёмкостью по 50 мл, которые соединены стеклянным патрубком длиной 20 мм и диаметром 10 мм. В воде растворяют фенолфталеин, получившийся раствор наливают в одну из колб так, чтобы поверхность жидкости оказалась ниже перемычки примерно на 10 мм. Во вторую колбу капают несколько капель водного раствора аммиака (нашатырного спирта), колбы закрывают пробками.

Сосуд с жидкостями ставят на подъёмный столик и за ним устанавливают белый экран. Обращают внимание учащихся на то, что сосуды находятся при одинаковой температуре и движение воздуха в них отсутствует. Примерно через минуту поверхность раствора фенолфталеина начинает розоветь. Постепенно окраска становится всё более насыщенной. Явление объясняют тем, что молекулы аммиака диффундируют в воздух, через трубку проникают во вторую колбу, достигают поверхности раствора фенолфталеина, и в результате химической реакции тонкий верхний слой раствора окрашивается. Таким образом, учащиеся получают экспериментальное доказательство диффузии в газах.

Пока учитель объясняет физический механизм диффузии, школьники наблюдают за колбами. Через 5 мин толщина окрашенного слоя раствора фенолфталеина заметно увеличивается. Учитель обращает внимание школьников на то, что верхняя часть слоя окрашена гораздо ярче, чем нижняя. Это свидетельствует о том, что происходит диффузия аммиака внутрь водного раствора, да ещё и окрашенная часть жидкости диффундирует в неокрашенную. К концу урока толщина окрашенного слоя может превысить 2 см.

Анализируя проделанный эксперимент, учащиеся приходят к выводу, что явление диффузии имеет место в газах и жидкостях, причём скорость диффузии в газе значительно больше, чем в жидкости. Учитель говорит, что диффузия существует и в твёрдых телах, но скорость её настолько мала, что для обнаружения диффузии необходимы месяцы и годы.

Нетрудно изготовить аналогичный прибор из двух прозрачных пластиковых туб (диаметр 40 мм, длина 200 мм) с герметично завинчивающимися крышками, соединив тубы посередине отрезком прозрачного пластикового шланга диаметром 12 мм.

1. Буров В.А., Зворыкин Б.С., Кузьмин А.П и др. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы: Т.1. Механика, теплота: Под ред. Покровского А.А. – М.: Просвещение, 1971.

2. Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента: Т.1. – М.: Просвещение, 1973.

*Житомирский С.В. Архимед: Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1981.

Изобретения Архимеда

Так как первые работы Архимеда были посвящены механике, то естественно будет начать наш разговор с рассмотрения того, каким образом возникли и как сложились основные представления греческой механики. Само слово «механика» произошло от греческого merhane- механэ, что первоначально обозначало подъемную машину , употреблявшуюся в греческих театрах для подъема и опускания на сцену греческих богов, которые должны были разрешить запутанный ход представлявшейся драмы; отсюда произошла часто употребляющаяся поговорка: deus ex machina- бог из машины. Позднее слово mechane стало употребляться для обозначения военных машин, а затем и для машин вообще.

Как говорит историк Диодор Сицилийский, Архимед изобретает кохлею, или Архимедов винт, служащий для поднятия воды. Винт Архимеда (Рис. 1) — изобретение, с помощью которого в далеком прошлом качали или даже полностью осушали реки.

Рис. 1 Винт Архимеда

Катапульта Архимеда, или баллиста (Рис. 2, Рис. 3) — изобретение Архимеда, которое появилось предположительно около 399г до н.э. Катапульту использовали в качестве оружия в разных войнах; античная двухплечевая машина торсионного действия для метания камней. Позднее в первых веках нашей эры под баллистами стали подразумевать стреломёты.

Архимед так же доказал, что можно вытаскивать тяжелые грузы с меньшими силами, чем обычно; изобретатель приказал вытащить на берег тяжелое судно и наполнить его грузом. Встав около полиспаста (катушечного бока), Архимед стал тянуть привязанный к кораблю канат без всяких существенных усилий.

Рис.4. Лапа Архимеда

Лапа Архимеда (Рис. 4) — прообраз современного крана. Внешне она была похожа на рычаг, выступающий за городскую стену и оснащенный противовесом. Полибий во «Всемирной истории» писал, что если римский корабль пытался пристать к берегу около Сиракуз, этот «манипулятор» под управлением специально обученного машиниста захватывал его нос и переворачивал (вес римских трирем превышал 200 тонн, а у пентер мог достигать и всех 500), затапливая атакующих.

Рис. 5. Планетарий

Цицерон писал, что после того, как Сиракузы были разграблены, Марцелл вывез оттуда два прибора — «сферы», создание которых приписывается Архимеду. Первый был неким подобием планетария, а второй моделировал движение светил по небу, что предполагало наличие в нем сложного шестереночного механизма.

Римляне были шокированы, увидев машины Архимеда в действии. Плутарх пишет, что иногда дело доходило до абсурда: увидев на стене Сиракуз какую-нибудь веревку или бревно, непобедимые римские легионеры в панике спасались бегством, думая, что сейчас против них будет применен очередной адский механизм.

До недавнего времени это свидетельство считалось сомнительным, однако в 1900 году около греческого острова Антикитера на глубине 43 метра были найдены останки корабля, с которого подняли остатки некоего устройства — «продвинутой» системы бронзовых шестеренок, датируемой 87 годом до нашей эры. Это доказывает, что Архимед вполне мог создать сложный механизм — своеобразный «компьютер» античных времен.

Читать еще:  Бустеры для запуска двигателя в прикуриватель

Архимеду принадлежит первенство во многих открытиях из области точных наук. До нас дошло тринадцать трактатов Архимеда. В самом знаменитом из них — «О шаре и цилиндре» (в двух книгах) Архимед устанавливает, что площадь поверхности шара в 4 раза больше площади наибольшего его сечения; формулирует соотношение объемов шара и описанного около него цилиндра как 2:3 — открытие, которым он так дорожил, что в завещании просил поставить на своей могиле памятник с изображением цилиндра с вписанным в него шаром и надписью расчета.

В физике Архимед ввел понятие центра тяжести, установил научные принципы статики и гидростатики, дал образцы применения математических методов в физических исследованиях. Основные положения статики сформулированы в сочинении «О равновесии плоских фигур». Архимед рассматривает сложение параллельных сил, определяет понятие центра тяжести для различных фигур, дает вывод закона рычага.

Используя принцип интегрирования, Архимед открыл число пи. Впоследствии значение его постоянно уточнялось. В 1882 году немецкий математик Фердинанд фон Линдеман доказал, что число пи бесконечно. В XX веке с помощью компьютеров удалось рассчитать примерно миллиард знаков после запятой. Компьютер позволил обнаружить исчерпывающее решение знаменитой «задачи о быках». Наименьший ответ на нее был найден в 1880 году и выражался числом, состоящим из 206 545 цифр. Сто лет спустя, в 1981 году, с помощью компьютера ученые вычислили более миллиарда знаков запятой. Современные Сиракузы почти не сохранили следов былого величия. Туристов часто водят на так называемую «Могилу Архимеда» в некрополе Гроттичелли. На самом деле это римское захоронение не содержит останков знаменитого ученого.

«Палимпсест Архимеда» — христианская книга, составленная в 12 веке из «языческих» пергаментов 10 века. Для этого с них смыли прежние письмена, и на полученном материале написали церковный текст. К счастью, палимпсест (от греческого palin — снова и psatio — стираю) был сделан некачественно, поэтому на просвет (а еще лучше — под ультрафиолетом) оказались видны старые буквы. В 1906 году выяснилось, что это три неизвестных ранее труда Архимеда.

Существует легенда о том, как царь Гиерон поручил Архимеду проверить, не подмешал ли ювелир серебра в его золотую корону. Целостность изделия нарушать было нельзя. Архимед долго не мог выполнить эту задачу — решение пришло случайно, когда он лег в ванную и вдруг обратил внимание на эффект вытеснения жидкости (закричал: «Эврика!» — «Нашел!», и выбежал голым на улицу). Он понял, что объем тела, погруженного в воду, равен объему вытесненной воды, и это помогло ему разоблачить обманщика.

Конспект ООД по познавательному развитию в старшей группе «В гостях у Архимеда»

Ралия Шарипова
Конспект ООД по познавательному развитию в старшей группе «В гостях у Архимеда»

Цель: формировать целостное мировидение ребенка старшего возраста средствами эксперимента, развитие наблюдательности, умения сравнивать, обобщать, устанавливать причинно — следственные связи, делать самостоятельные выводы.

образовательные: познакомить детей с некоторыми изобретениями Архимеда (метательные машины, рычаги, винт) и с их использованием в настоящее время; формировать представление о том, что плавучесть предметов зависит от тяжести предметов, плотности воды, что уровень воды повышается, если в воду класть предметы. Помочь увидеть необычное, новое в привычном и обыденном.

развивающие: развивать наблюдательность, мыслительные операции (анализ, синтез, классификация, обобщение); учить делать выводы на основе опытно — экспериментальной деятельности. Развивать память, воображение, мелкую моторику.

воспитательные: Воспитывать бережное отношение к воде.

речевые: учить строить развернутые высказывания;обогащать словарь детей словами: уровень, плотность, вытолкнуть, поверхность, катапульта, винт, рычаги.

1. Опытно-исследовательская деятельность («Вода», «Бумага», «Металл и дерево»)

2. Беседа с детьми об Архимеде, чтение энциклопедии.

1. Конверт с письмом, написанным молоком, свеча, спички.

2. Емкости с водой, предметы (монеты, скрепки, шурупы, детали конструктора лего, деревянные шарики, пробки, венчики, баночка с жидким мылом.

3. Мерная ёмкость с водой, камешки, кораблик в ёмкости.

4. 2 сырых яйца, соль, 2 банки с водой для каждой пары детей

5. Бумажный цветок с закрученными лепесками

6. Два зеркала, яблоко.

7. 1ч. ложка соды, сок лимона, 3 стол. ложки уксуса, шарик, изолента, пластиковая бутылка 0,5 литра.

8. Ноутбук, презентация

Ребята, кто-то бросил к нам в оконце

Может это лучик солнца,

Что греет мне лицо?

Может это воробьишка

Может кот письмо как мышку

На окошко затащил.

Давайте прочтем его.

Воспитатель достает из конверта лист бумаги (показывает детям)

Воспитатель. Посмотрите, лист вроде пустой. Слов не видно. Чем же написано это письмо? Как нам его прочитать? Это, наверно, секретные чернила. У кого есть варианты?

Дети: Это написано молоком. Лимонным соком. Надо нагреть его, чтобы прочитать.

Опыт1. «Чернила — невидимки»

Воспитатель нагревает лист бумаги над свечой. Дети смотрят.

Воспитатель. Посмотрите от тепла на бумаге появляются буквы. Здесь написано «Садитесь в машину времени, и приезжайте ко мне в гости. В моей лаборатории вас ждут загадки. Архимед».

Воспитатель: Давным-давно, когда вас еще не было на свете, не было и ваших родителей, и даже ваших бабушек и дедушек, жил на свете человек по имени Архимед. Кто-нибудь знает, кто такой Архимед?

Дети: Ученый. Математик.

Воспитатель: Правильно! Молодцы.

Презентация об изобретениях Архимеда

Слайд 1. Архимед – древнегреческий математик, физик, ученый, делал опыты. Он был очень любознательным, все ему было интересно. Он хотел знать, как устроен мир, и сам придумал много полезных и нужных вещей.

Слайд 2. Одно из изобретений Архимеда – метательные машины, способные бросать с большой скоростью камни массой около 250 кг.

Слайд 3. А также Архимед придумал катапультные кресло. В наши дни катапультные кресла используют в военных самолетах. Такое кресло спасает жизни пилотов в случае аварии самолета. Пилот вылетает вместе с креслом из самолета и раскрывается парашют.

Уже при жизни об Архимеде складывали легенды. Одна легенда повествует о том, что Архимеду удалось сдвинуть с места одним движением руки тяжелый корабль благодаря тому что он придумал механизм для облегчения подъёма тяжёлых грузов.

Слайд 4 В наши дни такую систему используют в подъемных кранах и для подъема грузов на корабли.

Слайд 5 Винт Архимеда. Этот механизм Архимед придумал для водоподъемного устройства, винт с успехом употреблялся для подъема воды в течение двух тысяч лет.

Слайд 7. С этим изобретением Архимеда вы все знакомы. Это винтообразный вал внутри мясорубки. Когда его вращают, он захватывает куски мяса и продвигает их под ножи.

Воспитатель: А теперь сядем в машину времени, переместимся в прошлое.

Дети встают в обруч, закрывают глаза, включается музыка. Слайд 7

Воспитатель: Вот мы и в древней Греции, в лаборатории Архимеда. Для нас здесь приготовлены загадки.

Опыт 2. «Тонет — не тонет»

1. На столе у детей емкости с водой на двоих, предметы (монеты, скрепки, шурупы, детали конструктора лего, деревянные шарики, пробки, у воспитателя емкость с водой, венчики, баночка с жидким мылом и тот же набор предметов.

Воспитатель. Опустите в воду предметы, лежащие перед вами.

Дети опускают по очереди предметы: монеты, скрепки, шурупы, детали лего, деревянные шарики, пробки.

Читать еще:  Что приводит в действие двигатель бензиновый

Воспитатель: Положите на пробку скрепку. Почему она не тонет? Какие предметы плавают? Все ли они легкие? Одинаково ли держатся на воде предметы?

Ответы детей и вывод: металлические предметы тонут, деревянные предметы плавают. Вода выталкивает более легкие предметы.

2. Воспитатель. А теперь в воду я добавлю жидкое мыло, взобью пену венчиком. Опустите в эту воду те же предметы. Какие предметы утонули в воде, но не тонут в пене. Все ли предметы, которые плавают, одинаковые по размеру? От чего зависит плавучесть предметов?

Опыт 3. «Как вытолкнуть воду?»

Материал: Мерная ёмкость с водой, камешки, кораблик в ёмкости.

Воспитатель: Архимед предлагает достать кораблик из ёмкости, не опуская руки в воду и не используя разные предметы-помощники (например, сачок). Для этого мы будем класть камешки в воду до тех пор, пока уровень воды не дойдет до краев и кораблик не поднимется.

Дети по — очереди бросают камешки в сосуд до тех пор, пока уровень воды не дойдёт до краёв.

Воспитатель. Почему уровень воды поднимается?

Дети. Камешки, заполняя емкость, выталкивают воду.

Опыт 3. «Яйцо — попрыгунчик»

На столе пустые стеклянные банки: две пол-литровые, одна 2-х литровая. На блюдце, рядом,- два сырых яйца и стакан поваренной соли, столовая ложка, кувшин с водопроводной водой. *В первую банку налить воды и опустить яйцо — оно утонет. *Во вторую банку налить воды и добавить 2 ст. ложки соли – яйцо будет плавать на поверхности. *В 2-х литровую банку наливать воду из 1 банки, потом из 2-ой – яйцо будет плавать посередине. А если чередовать воду, то оно будет то тонуть, то всплывать.

Физкультурная пауза: Игра «Четыре стихии»

По правилам игры участники становятся в круг, в середину которого, встает водящий.Играющие выполняют движения в соответствии со словами водящего: «земля» — руки вниз, «вода» — вытянуть руки вперед, «воздух» — поднять руки вверх, «огонь» — произвести вращение руками в лучезапястных и локтевых суставах. Кто ошибается, считается проигравшим.

Воспитатель. Молодцы вы были очень внимательными. А пока мы играли, наш цветок распустился. прочтите, что здесь написано?

читают. «Берегите воду — она источник жизни на Земле».

Воспитатель. Ребята, я вижу зеркало. А зеркала могут увеличивать количество предметов. Не верите? Давайте проведем опыт.

Опыт 4с зеркалом.

Два зеркала стоят под углом 90 градусов. Воспитатель показывает яблоко.

Воспитатель. Сколько яблок?

Воспитатель. А теперь я положу яблоко в угол. А теперь сколько?

Далее, воспитатель уменьшая угол между зеркалами, увеличивает количество яблок.

Воспитатель: Кто догадался в чем тут дело?

Взрослый опираясь на догадки детей, объясняет суть опыта.

Воспитатель. Дети нам нельзя здесь задерживаться, пора возвращаться. Архимед так и не пришел, видимо испытывает новое изобретение. Давайте оставим ему в подарок воздушный шарик.

Опыт 5. «Надуй воздушный шар»

1ч. ложка соды, сок лимона, 3 стол. ложки уксуса. шарик, изолента.

Воспитатель наливает воду в 0,5 бутылку и растворяет соду в воде. В отдельной посуде смешивает сок лимона и уксус. Через воронку наливает в бутылку. Быстро надевает шарик на горлышко и закрепляет изолентой.

Вывод: Сода, сок лимона и уксус выделяют углекислый газ, который создает давление и надувает шарик.

Воспитатель. Ребята вам понравилось наше путешествие? Какие опыты вам запомнились? Сегодня вы были настоящими учеными и провели сложные эксперименты. Будьте любознательными, наблюдательными и возможно когда вы подрастете, будете изобретателями как Архимед. А теперь, скорее садитесь на машину времени, возвращаемся домой. Включается музыка. Слайд7

Список используемой литературы:

1. Ола Франсуа, Дюпре Жан-Поль, Жибер Анна-Мария. Занимательные опыты и эксперименты.Редактор: Тимофеева Т. В.Издательство: Айрис-Пресс, 2012 г.

2. A. И. Белоус, Р. Н. Нинштиль, Н. А. Костенкова Сценарий развлечения для старших дошкольников «В гостях у Архимеда» // Дошкольная педагогика, №10, 2012г.

Список интернет – источников

• Мультфильм «Оля, Коля и Архимед» http://mults.info/mults/?id=920

Прикреплённые файлы:
arhimed_csj8h.pptx | 491,58 Кб

Конспект НОД по познавательному развитию «Деревянные изделия» в старшей группе Цель: познакомить детей с разнообразием деревянных предметов в окружающей обстановке. Задачи: 1. Формировать представление о том, что дерево.

Конспект НОД по познавательному развитию в младше-средней группе «В гостях у сказки» Цель: закрепить знания детей о прочитанных ранее произведениях. Задачи:1) Закрепить умения детей угадывать знакомые сказки. 2) Развивать.

Конспект НОД по познавательному развитию в старшей группе «Как зимуют звери» Образовательная область: «Познавательное развитие» Интеграция образовательных областей: «Физическое развитие», «Речевое развитие». Задачи:.

Конспект НОД по познавательному развитию «Зима» в старшей группе Интеграция образовательных областей: познавательное, речевое, социально-коммуникативное. Цель: Углубить, закрепить, упорядочить знания.

Конспект НОД по познавательному развитию в старшей группе «Зимушка-зима» Конспект НОД в старшей группе по познавательному развитию «Зима» Тема: «Зимушка — зима» /итоговое занятие/. Цели: — Закрепить знания.

Конспект образовательной деятельности по познавательному развитию в средней группе «В гостях у Мойдодыра» Цель: В процессе опыта сформировать у дошкольников знания о свойствах и значение мыла. ЗАДАЧИ: 1. Познакомить детей со способами образования.

Конспект ОД по познавательному развитию ФЭМП в старшей группе Тема: «На помощь к доктору Айболиту». Тип занятия: интеллектуально – развивающее. Вид занятия: формирование элементарных математических.

Конспект ООД по познавательному развитию в подготовительной группе «В Гостях У Хозяйки медной горы» «В ГОСТЯХ У ХОЗЯЙКИ МЕДНОЙ ГОРЫ» Интеграция образовательных областей: «Познавательное развитие», «Художественно-эстетическое развитие».

Военные машины Архимеда

Военные машины Архимеда — боевые машины, применяемые Архимедом во время обороны Сиракуз от римлян в ходе Второй Пунической войны.

Содержание

[править] Архимед

Архимед (287−212 гг. до н. э.) — древнегреческий математик, астроном, инженер, физик и механик [1] [2] . Однако, он не был лишь учёным-теоретиком, Архимед был известен и как практик, применявший свои изобретения и открытия для непосредственных нужд экономики и хозяйства (например, он изобрёл архимедов винт) [3] .

[править] Вторая Пуническая война

Во время Второй Пунической войны, римляне во главе с Марцеллом начали осаду Сиракуз (212 г. до н. э.), в ходе которой Архимед и применил свои гениальные изобретения для обороны родного города от врага. Во многом благодаря Архимеду, осада Сиракуз затянулась на 8 месяцев, город пал только благодаря предательству (и пассивности карфагенян). Из описания Полибия осады видно, что Архимед руководил обороной города, хотя власть в Сиракузах в то время принадлежала Гиппократу и Эпикиду.

[править] Метательные орудия

Архимед создал метательные машины, способные бросать с большой скоростью камни массой около 250 кг и механизмы, бросающие с берега на суда тяжёлые брёвна [4] .

Полибий так описывает применение Архимедом метательных машин:

Аппий сделал попытку приблизиться к той части стены, которая с востока упирается в Гексапилы, а Марцелл с шестьюдесятью пятипалубными судами направился против Ахрадины. Находившиеся на каждом судне люди были вооружены луками, пращами и легкими дротиками, чтобы прогонять врага с зубцов стен. Вместе с тем римляне сняли у восьми пятипалубных судов весла — у одних с правой стороны, у других с левой, — связали суда попарно бортами, лишенными весел, и, действуя веслами только с наружных сторон, стали подводить к городской стене так называемые самбуки (штурмовые трапы, укрепленные на кораблях) [5] Однако Архимед соорудил машины, которые могли выбрасывать снаряды на любое желаемое расстояние, Враги были еще далеко от города, когда Архимед из своих больших дальнобойных метательных машин стал поражать их корабли таким множеством тяжёлых снарядов и стрел, что они никак не могли уберечься от них и оказались беспомощными и бездеятельными. Когда Архимед замечал, что снаряды попадают слишком далеко… он пускал в ход меньшие машины, соответственно нужному ему расстоянию [6]

Чтобы бороться с такими кораблями, Архимед разместил по стенам машины, которые метали в суда, стоящие поодаль, камни огромной тяжести; стоявшие поближе (корабли римлян) он осыпал дождём более мелких (камней) [7]

Архимед приказал сделать бойницы в станах, что было новым словом в фортификации:

Архимед употребил другое средство против воинов, сражавшихся с судов. Он велел сделать в стене приблизительно на высоте человеческого роста отверстия, с наружной стороны имевшие ширину пальца в четыре; у отверстий изнутри стены он поставил стрелков с легкими скорпионами (самострелами), через отверстия обстреливал корабельных воинов и тем отнимал у них возможность что-нибудь сделать [8]

Аппий с войском очутился в столь же трудном положении и потому совсем отказался от приступа. И действительно, находясь ещё далеко от города, римляне сильно терпели от метательных машин Архимеда, ибо сиракузяне имели наготове множество превосходных и метких метательных орудий. Оно и понятно, так как Гиерон дал на них деньги, а Архимед изобрел и мастерски исполнил. Итак, когда римляне приближались к городу, одни из них были, как я говорил уже выше, непрерывно обстреливаемы через отверстия в стене, терпели урон и не могли продолжать наступление, другие, надеявшиеся пробиться вперед под защитой плетенок, гибли под ударами камней и брёвен, падавших сверху [9]

Афиней сообщал про баллисту Архимеда, которая могла метать камни в 3 таланта (78 кг) на один стадий, то есть примерно на 170 м. [10]

Читать еще:  Электронная схема управления двигателем 4216

Римляне, разочарованные постоянными неудачами и потерявшие веру в собственную силу, решились, по приказанию Марка Клавдия, на ночной штурм. Но кинжальный огонь с близкой дистанции из бойниц Архимеда оказался чрезвычайно губительным, в результате ночная атака провалилась.

[править] Пушка

Архимеду некоторые учёные даже приписывают изобретение пушки — устройства, в котором под воздействием взрывчатого вещества или иной высвобождающейся энергии образуется движущая сила, которую используют для бросания снаряда. Описание этой пушки Архимеда дал Леонардо да Винчи [11] .

Эта пушка, как показано на рисунке Леонардо да Винчи, состоит из пушечного ствола, вставленного на треть его длины в жаровню, где он доводится до раскаленного состояния, как это показывает набросок Леонардо. Над правым концом ствола находится котёл с водой. При вывинчивании винта, обозначенного буквой d (зеркальная надпись на среднем наброске), вода течёт в раскаленную часть пушечного ствола и там мгновенно превращается в пар, который с силой выбрасывает лежащее впереди ядро. В заключение говорится, что пушка бросает на расстоянии 6 стадий (1 стадий равен от 178 до 192 м [12] ), то есть 1154 м, ядро весом в 1 талант (1 талант примерно равен 26 кг [13] или 25,5 кг).

Механизм действия пушки Архимеда состоял в том, что ствол на треть вставлен в жаровню, над которой находится котел с водой. После того как ствол раскалится, в него подается вода, которая мгновенно испаряется и выталкивает ядро. Скорострельность составляла 1 выстрел в минуту [14] .

Плутарх сообщает, что греки наводили ужас на римлян неким изобретением, напоминавшим своей формой «удлинённую трубу», стрелявшую в противника ядра. В один момент сражения все римляне собрались под стеной, где был установлен данный предмет, чтобы разрушить или захватить его [15] .

[править] Подъёмные краны («Лапа Архимеда»)

Так называемая «Лапа Архимеда» представляла собой уникальную подъемную машину — прообраз современного крана. Это был огромный рычаг, выступающий за городскую стену и оснащённый противовесом. Полибий писал, что если римский корабль пытался пристать к берегу возле Сиракуз, эта машина, управляемая специально обученным человеком, захватывала нос корабля и переворачивала его [16] .

Подобные машины сбивали со стен и осадные лестницы римлян.Полибий пишет:

Лишь только римляне начинали выставлять против города самбуки (высокие лестницы), осаждённые тотчас же пускали в ход свои машины, находившиеся внутри городских стен и остававшиеся до этих пор незаметными для врага. Когда надо было пустить их в дело, они поднимались над бастионами и высовывали свои клювы далеко вперед от укреплений города. Одни несли на себе камни, весившие не менее десяти талантов (четверти тонны), другие – груды свинца. Как только самбуки приближались к стенам, осажденные, ослабляя при помощи канатов блоки, к которым «клювы» этих машин были подвешены, поворачивали их вправо или влево — туда, где это было нужно; затем открывались задвижки и из клюва падал на самбуки камень, который разбивал не только машину, но и корабль, на котором она стояла, подвергая находившихся на ней воинов величайшей опасности [17] . В распоряжении сиракузян были и другие машины; когда приближались вражеские корабли, покрытые специальными плетенками для защиты от стрел, бросаемых через отверстия в стенах, эти машины бросали камни такой величины, что находившиеся на носах кораблей принуждены были спасаться бегством. Кроме того, по приказу Архимеда опускалась железная лапа, привязанная к цепи. Этой лапой машинист, управлявший клювом машины, точно рулем корабля, захватывал нос корабля и затем опускал вниз другой конец машины, находившейся внутри городских стен. Он поднимал таким образом в воздух нос корабля и ставил корабль отвесно на корму, а затем закреплял неподвижно основание, а лапа и цепь отделялись при помощи каната. Непосредственным результатом этого было то, что корабли либо падали на бок, либо совершенно опрокидывались; ещё чаще (так как носы падали с большой высоты в море) корабли совершенно наполнялись водой и погружались к ужасу тех, которые на них находились [18] .

На те же корабли, которые подходили ближе. Архимед при помощи выступающего за стену рычага набрасывал железную лапу; когда она захватывала нос корабля, то при помощи опускающегося до земли тяжелого противовеса нос корабля поднимался [19]

Другие (машины) железными лапами или клювами наподобие журавлиных схватывали корабли за носы, поднимали их в 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 [20]

Полибий говорит, что «Лапы эти поднимали воинов в полном вооружении и кидали их вниз».

Анализ сведений Полибия приводит к следующим выводам [21] :

  1. Машина Архимеда имела стрелу, поворачивавшуюся вокруг вертикальной оси: «Осаждённые поворачивали их вправо или влево. Машинист управлял машиной, словно рулём корабля».
  2. Стрела поворачивалась также вокруг горизонтальной оси: «Этой лапой машинист захватывал нос корабля и затем опускал вниз другой конец машины, находившейся внутри городских стен».
  3. Вероятно на конце главной стрелы помещалась вспомогательная, как у современных портовых кранов (на что указывает термин «клюв», применённый к описанию конца машины).
  4. Машины Архимеда были передвижными.

Римский полководец Марк Марцелл говорил, что Архимед угощает его корабли морской водой, а его самбуки (штурмовые лестницы) с позором изгнаны с попойки палочными ударами [22] . В результате, солдаты Марцелла в ужасе разбегались, когда над стеной Сиракуз показывалась какая-нибудь верёвка или бревно [23] .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector