Património Cultural do Ensino & da Educação: O Parafuso de Arquimedes no Museu Virtual da Educação

2013/10/30

O Parafuso de Arquimedes no Museu Virtual da Educação

(Desenho do funcionamento interno do parafuso de Arquimedes. Retirado da internet)

O parafuso de Arquimedes, como o próprio nome indica, foi inventado em 236 a. C. pelo matemático grego Arquimedes. Trata-se de um dispositivo usado com o objetivo de elevar ou bombar água para irrigação e drenagem. Consiste num tubo enrolado em espiral em torno de um cilindro inclinado. À medida que o sistema roda, a água entra por uma abertura na extremidade inferior do tubo sendo lentamente elevada até ao topo.

Para o seu funcionamento coloca-se a ponta do cilindro dentro de água e através do movimento rotacional do mesmo, a água que se encontra a um nível inferior é transportada para um nível superior.

(Imagem de um modelo do parafuso de Arquimedes)

ME/402436/1467

Existem alguns exemplares deste aparelho no Museu Virtual da Educação, utilizados em contexto das práticas pedagógicas de física para demonstrações e experiências.

Na época em que foi inventado, o dispositivo era utilizado em sistemas de irrigação, retirando a água de minas. Atualmente, a partir da década de 70, esta máquina hidráulica foi aperfeiçoada por técnicos holandeses e é utilizada em todo o mundo não só para elevar grandes caudais a pequenas alturas, como também para bombear esgotos.

A geometria do parafuso de Arquimedes tem em conta certos parâmetros tais como o raio externo, o comprimento, o raio interno, o número de voltas e o passo da espiral. Os parâmetros externos são usualmente determinados pela localização do parafuso e pela quantidade de água que vai ser elevada. Os parâmetros internos podem ser escolhidos de modo a otimizar o desempenho do parafuso.

Arquimedes (c. de 287 a. C. – c. de 212 a. C.) terá nascido em Siracusa, na Sicília e supõe-se que tenha estudado em Alexandria. Matemático, engenheiro, físico e astrónomo, Arquimedes inventou inúmeros dispositivos para satisfazer algumas das necessidades da sua cidade. As suas contribuições no âmbito da física foram inúmeras e é considerado um dos maiores matemáticos da Antiguidade, tendo influenciado decisivamente o surgir da física moderna e o trabalho de muitos cientistas, como Galileu ou Newton. Faleceu durante a Segunda Guerra Púnica.

(Imagem de um modelo do parafuso de Arquimedes)

Entre as suas descobertas podemos apontar o estabelecimento das leis da hidrostática e da estática, da compreensão do funcionamento da alavanca e ainda uma série de engenhos para uso civil e militar como o parafuso, as combinações de roldanas e da roda dentada. Ao nível da matemática, determinou a relação da circunferência com o diâmetro (o número pi), a quadratura da parábola ou as propriedades das espirais.

Algumas obras de Arquimedes são conhecidas atualmente. As que focam as áreas da matemática e aritmética são, entre outras, Da Esfera e do Cilindro, A Medida do Círculo, Dos Esferóides e dos Conóides e Das Linhas Espirais. Quanto às obras de mecânica podem referir-se Do Equilíbrio dos Planos, Dos Corpos Flutuantes, A Quadratura da Parábola e O Método.