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…einer der früher schon
Doch
woher
kommt
diese
…müsste
es
Physik
in der
Antike
…diesem
Mann
wir
mehr
wusste
alshaben
manche
…hmmmm…
…es
gibt
einen
Mann…
Die
Antwort
ist…
sogenannte
Physik?
…oder
…ein
besser
Superhirn…
ein
Genie…
Physik
aus
der
Antike!!!
nicht
heißen…
alles zu verdanken!!!
heutzutage
wissen…
Archimedes
Wer war Archimedes?
Wann hat er gelebt?
Wo hat er gelebt?
Und was hat dieser Archimedes denn
so Tolles entdeckt………er wird ja
wohl nicht genialer sein als so
manche moderne Physiker?!
………..oder doch……….?
Archimedes
Wer war Archimedes?
Wo hat er gelebt?
Wann hat er gelebt?
•Archimedes lebte von 285 – 212 v. Chr. in Griechenland
•Er ist in Syrakus geboren und dort wurde er auch getötet
•Er war Mathematiker, Physiker, Philosoph und Erfinder
•Er wurde von einem Römer erschlagen, der ihn nicht kannte
Archimedes
……Aha!
…doch was
Er war
hat also
er
Physiker…….
entdeckt???
Archimedes
Was hat Archimedes
Der „Hebel“entdeckt?
Hebel
Archimedes
sind sogenannte
hat z.B.
„einfache
die „Hebelgesetze“
Maschinen“
entdeckt!
und Hebel:
die Hebelgesetze
Zweiseitiger
Einseitiger
Hebel:
des Archimedes liefern den Meilenstein der heutigen Mechanik. Bei
…………..was waren noch mal „Hebelgesetze“???
einem Hebel überträgt man eine Kraft auf ein anderes Objekt und
kann somit auch an Stellen Kräfte wirken lassen, die sonst nur
schwer erreichbar wären. Jeder benutzt täglich Hebel bei z.B.
Türklinken, Flaschenöffnern, Schraubenschlüsseln, Nussknackern
etc. man unterscheidet dabei auch noch in einseitigen und
Es ergibt
sich
zweiseitigen
Hebeln.
Alsfolgender
einseitigen Zusammenhang:
Hebel werden Hebel
bezeichnet, die nur einen „Arm“ haben wie z.B. Türklinken.
Kraft mal Kraftarm ist gleich Last mal Lastarm
Zweiseitige Hebel jedoch sind solche, die zwei „Arme“ haben und
einen
„Drehpunkt“.
Beispiel
wäre an
einder
Stock
ein
( Lastarm
ist die Ein
Seite
am Hebel,
dieunter
Kraftdem
wirkt)
kleiner Stein liegt ( Drehpunkt) und ein Ende steckt unter einem
( Kraftarm
ist die Seite am Hebel, an der die Last liegt)
großen
Felsblock.
Archimedes
…das
istdas
ja schon
mal eine
…und
…ein
Bier
war nicht
ohne
die
…naja
gut…
sehr
gute
Erfindung…
einzige
„Hebel“
Entdeckung…
zu öffnen…
…denn
versucht
mal…
Archimedes
Diehat
„Dichte
eines Stoffes“
Was
Archimedes
entdeckt?
Man sagt
ja, Federn
seien leichter
Eisen.
Dies
klingt
sehr
König
Hieron
II von Syrakus
wolltealseinst
eine
Krone
ausauch
purem
Gold
…damit
hat
Archimedes
die
„Dichte“
eines
Stoffes
entdeckt…
Archimedes
hat
auch
die
„Dichte“
als
Stoffeigenschaft
entdeckt…
schlüssig, doch
wasAlso
steckt
hinter
dieserGoldschmied
Aussage? Damit
ist
geschmiedet
haben.
gab
er einem
die Aufgabe
gemeint,
dass,
wenn
beide
Stoffe
das
gleiche
V haben
…
doch
was
genau
die
„Dichte“
eines
Stoffes?
diese
Krone
für
ihnist
zu
schmieden.
Doch
er
warVolumen
sichdarüber…
nicht
sicher ob
…doch
zunächst
gibt
es
eine kleine
Geschichte
undGoldschmied
sich am gleichen
Ort befinden,
Gewicht
von Eisen
größer
der
ihn nicht
betrügen das
würde
und Silber
dazumischen
ist. DasErGewicht
einesArchimedes
Stoffes hängt
also
vom Ort
und
vomum zu
würde.
beauftragte
eine
Methode
zu
finden
Er machte dann anschließend den Versuch mit der Krone und einem
Volumen
ab.Krone
Um also
herauszufinden,
ob
man einen Stoff
aus
prüfen
ob die
echt
sei
ohne sie
beschädigen.
Goldbarren
mit gleichem
Gewicht
undzuprüfte
ob beidesArchimedes
gleich viel
„reinem“zunächst
Materialeinmal
hat (wie
in zum
der Geschichte),
muss
manins
brauchte
Zeit
nachdenken
und
ging
Wasser verdrängt. Er kam zu dem Schluss, dass die Krone aus einer
herausfinden,wo
wieerviel
Masse
des
Stoffes
auf
1 cm³merkte
verteilt
ist.
Diesein
Badezimmer,
ein
schönes
Bad
nahm.
Dabei
er,
dass
Gold-Silber-Legierung bestand. So war klar, dass der König betrogen
daraus das
resultierende
Größe
ist die „Dichte“
ρ.
Körper
Wasser
aus
der Badewanne
verdrängt.
Er war sonoch
aufgeregt,
wurde. Jedoch
wusste
früher
keiner, dass
diese Entdeckung
dass
er nackt aus
dervon
Wanne
sprangt,ist.
auf diewir
Straße
Zusammenfassend
halten
fest:lief und laut
Jahrhunderte
später
Bedeutung
„Heureka“( Ich hab es!) rief.
Der Quotient aus der Masse m und dem Volumen V eines
homogenen Körpers heißt Dichte ρ.
Dichte = Masse/Volumen oder kurz ρ= m/V
Archimedes
…und
für
was…
…ist
das
bitte
gut…?
…die
Antwort
kommt…
…jetzt…!!!
Archimedes
Was
hat
Archimedes entdeckt?
Das
„Archimedische
Prinzip“
Das
Archimedes
„Archimedische
hat nämlich
Prinzip“
auch
istdas
der„Archimedische
Effekt, der selbst
Als Formel zusammengefasst kommt man auf folgenden Schluss:
tonnenschwere
Prinzip“ entdeckt
Schiffe schwimmen lässt. Diese Schiffe
schwimmen auf Grund ihrer Auftriebskraft. Diese Kraft drückt
…..das war noch gleich….?
Foben.
Auftrieb = mwasser • g
Die
dasUrsache
Schiff quasi
für den
noch
Auftrieb
Die
ist der
Frage
Druckunterschied
ist nur wieso ein
zwischen
Stein,
oberder viel
und
Unterseite
ist, des
einfach
untergeht.
Körpers.
Dieses
Die
Phänomen
Kräfte,
diein
an
Wenn
manleichter
die Formel
füreingetauchten
dieso
Dichte
nach
m
umformt
und dies
den
lässt
Seiten
sich
folgendermaßen
wirken,
spielen
keine
erklären:
Rolle,
Die
weil
Auftriebskraft,
sie sich
gegenseitig
die
die
obere
Einsetzt
kommt
man
auf
folgende
Gleichung:
aufheben.
einen Körper
Logischerweise
nach oben drückt
wirkt auf
ist in
den
jedem
untere
Fall
Teil
gleich
des Körpers
der
eine
Gewichtskraft,
größere Kraft
deralsdurch
auf den
diesen
oberen
Körper
undverdrängten
dies erzeugtMasse.
dann einen
Das
FAuftrieb
= Vverdrängt • ρwasser • g
Druckunterschied.
heißt ein Schiff, das
Daviel
jedes
Wasser
physikalische
verdrängt,
System
schwimmt
immerimeinen
Druckausgleich
Vergleich zu einem
anstrebt,
Stein,
muss
der der
wenig
Körper
Wasser
alsoverdrängt.
so lange nach oben
F…Auftriebskraft
gedrückt
Natürlich
werden
hängt bis
die die
Menge
Druckverhältnisse
der verdrängten
ausgeglichen
Masse auchsind.
von der
V…Volumen
der verdrängten
Dichte des Stoffes
ab, der sieMasse
verdrängt. Das selbe Prinzip gilt
auch bei der
Gasen,
wodurch Masse
z.B. Luftschiffe
ρ…Dichte
verdrängten
(Wasser inoder
demBallons
Fall)
aufsteigen.
g…Gravitationsbeschleunigungskonstante ( Schwerkraft)
Archimedes
…daswas
waren
…aber
hatjaeralles
denn
„nur“
bitteEntdeckungen…
erfunden…?
Archimedes
Was
Diehat
„Archimedische
Archimedes erfunden?
Schraube“
Eine
Archimedische
Schraube
ist eine
Pumpe,
mit
der man
…er
Das hat
Prinzip
zum ist
Beispiel
sehr einfach.
die „Archimedische
Man
bedient
eine
Schraube“
Kurbel
und
Flüssigkeiten
entgegen
der Schwerkraft
pumpen
kann. Ende
Wegen
dadurch
dreht
sichzur
die
erfunden…
Schraube
wodurch
am unteren
…und nach
oben
nächsten
Schaufel
weiterschiebt
bis
die
ihrer
Form wird
sie
auch
Schneckenpumpe
genannt.
der „Archimedische
Schraube
eine
Art
Schaufel
die Flüssigkeit
greift…
Flüssigkeit
ganz
nach
oben
gelangt
ist.früher
Die
Schraube“
wurde
und
wird
teilweise heute noch (z. B. in Ägypten) zur Bewässerung
eingesetzt (üblicherweise angetrieben durch eine Windmühle
oder durch Tierarbeit). Außerdem wird sie heute noch in
Klärwerken zum Schmutztransport verwendet, auf Grund ihrer
guten Stabilität. Der Nachteil der Archimedische Schraube ist,
dass sie das Wasser nur transportieren kann, wenn genügend
Wasser vorhanden ist. Ist dies nicht der Fall, z.B. wenn der
Grundwasserspiegel sinkt, kann kein Wasser mehr gefördert
werden.
Archimedes
…schon
alleswas
gewesen
…aha…und
hat er
…das
sein…
ja nicht…
nochkann
erfunden…?
Archimedes
WasDer
hat„Flaschenzug“
Archimedes erfunden?
Denn wenn manbesteht
eine lose
Rolle
in den Zug
einbaut,
Normalerweise
ein
Flaschenzug
aus
losen
undverlängert
festen
1.
Der
Platzbedarf
für
den
Flaschenzug
ist
nicht
realisierbar
Die
Ein
Funktionsweise
„Flaschenzug“
ist
ist
ebenfalls
simpel.
Man
eine
zieht
der
sogenannten
einen
Gegenstand,
einfachen
der an
…auch
der
„Flaschenzug“
geht
auf
das
Konto
des
sich
das
Seil
um
das
doppelte
aber
die
Kraft
wird
halbiert.
Bei
Rollen.
Durch
die
unterschiedlichen
Größen
und
Das
Prinzip
des
Zuges
beruht
wiederum
auf
den
Hebelgesetzen
einem
Maschinen.
Seil
befestigt
Der
Sinn,
ist,
der
über
Maschine
eine
oder
ist
mehrere
die
aufzubringende
Rollen
und
Kraft
Archimedes…
2.
Die
Weg-Strecke
würde
sound
langdie
werden,
dassfeste
die
zwei
Rollen
wird
dasder
SeilSeile
vervierfacht
Kraft
geviertelt
unterschiedlich
gelagerten
Rollen
(abwechselnd
lose
und
…was
man
anRegel
Kraft
spart,
muss
man
Weg
zulegen….
und
der
Goldenen
Mechanik,
dieanbesagt…
verringert
um
einen
somit
Gegenstand
die
aufzubringende
zuder
bewegen
zu
Kraft
reduzieren.
Ameise
es
in
einem
Leben
nicht
schaffen
würde
usw.
Rollen) ist gewährleistet, dass die Seilstücke parallel diese zu
überwinden
zueinander
verlaufen und sich nicht aneinander reiben. Die
festen
sind
an einem
Gestell fixiert der
undRollen
bewegen
3. DieRollen
Ameise
müsste
das Eigengewicht
mitsich
anheben
nicht.
Die
losen
Rollen
hängen
an dem
Seilaufbringen
und ändern somit
und
diese
Kraft
würde
sie wohl
kaum
ihre Lage. Auch für den waagerechten Einsatz kommen
4.
Da die Rollen
nie ganz reibungsfrei
sind, wirdzur
ein Teil der
Flaschenzüge
in Verbindung
mit einer Seilwinde
Arbeit in Theoretisch
Reibungswärme
umgesetzt.
einer bestimmten
Anwendung.
könnte
man denBei
Kraftaufwand
soweit
Rollenzahl
dieeinen
ganzeElefanten
aufgewendete
reduzieren,
dasszehrt
eine diese
Ameise
mittelsEnergie auf,
woraufhin
die Ameise
nicht mehr
vorwärts
kommt.
Flaschenzug
hochheben
könnte.
Dem stehen
aber
viele
Hindernisse entgegen…
Archimedes
…war
…wahrscheinlich
…und
das
etwa
einen
alles…?
hat er
…nur
…viel
eine
mehr
Pumpe…
geniales
…falsch…!
Flaschenzug…?
noch….
erfunden…
Archimedes
Was hat Archimedes noch alles gemacht?
…den
…es sogenannten
wird vermutet,
„Greifer
dass Archimedes
des Archimedes“,
noch eine
eineganze
Art
Kran,
Menge
der militärischer
feindliche Schiffe
Maschinen
in Hafennähe
wie zumgreift…
Beispiel…
…außerdem hat er sich noch mit der Kreiszahl π
beschäftigt und auch schon erste Ansätze zur
Integralrechnung geliefert…
…oder einen Brennspiegel um feindliche Schiffe in
Brand zu setzen…
…erfunden hat.
Archimedes
…ein
…dieser
ganz
schön
…eine
…hätte
Menge
so
mancher
Probleme
…und ohne ihn…
schlauer
Archimedes…
Mensch…
Physiker…
gehabt…!
Archimedes
Quellenangabe
http://de.wikipedia.org/wiki/Archimedes
http://home.t-online.de/home/099191080-0002/archimedes_physik.htm
http://www.heureka-leipzig.de/Archimedes/body_archimedes.html
http://www.kl.unibe.ch/kl/ipsla/2001_02/s2/Physiker/Archimedes.htm
http://www.anderegg-web.ch/phil/archimedes.htm
http://hometown.aol.de/astbadabbach/Archimedes.html
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Dustin Render
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