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.
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.
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.
Bibliografia:
Museu Virtual da Educação (2013) [em
linha].
http://edumuseu.sg.min-edu.pt/
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Museu da Ciência da Universidade de
Coimbra (2013) [em linha].
http://museudaciencia.inwebonline.net/ficha.aspx?id=129&src=fisica
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Museu da Física da Escola Secundária
Alexandre Herculano (2013) [em linha].
http://mfisica.nonio.uminho.pt/patrimonio/alfa/pat_alf_p.html
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Instituto de Educação da Universidade de
Lisboa (2013) [em linha].
http://www.educ.fc.ul.pt/docentes/opombo/seminario/arquimedes/trabalho.htm
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Química Divertida (2013) [em linha].
http://anamtavares.blogspot.pt/2011/01/arquimedes-e-coroa-do-rei-de-siracusa.html
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Instituto de Física (2013) [em linha].
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20012/Severo/arquimedes.html
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
MJS