Invenții de Heron din Alexandria
Arhimede teoria echilibrului lichidelor a fost folosită în invențiile strălucite ale lui Geron din Alexandria, la care ne gândim acum.
Heron de Alexandria, discipol al lui Ktesibia, fiul unui frizer și, de asemenea, un inventator artistic, a trăit în a doua jumătate a secolului al doilea. BC. e. (aproximativ 120 g). În persoana lui Heron avem de-a face cu un practicant de știință antică. În domeniul matematicii, Geron a căutat astfel de relații care să corespundă cel mai bine obiectivelor de topografie, metode dezvoltate de calcul, în special metode de calcul aproximative. El a dat o regulă care permite determinarea ariei triunghiului pe laturile sale; în forma modernă, această regulă este scrisă sub forma așa-numitei formule Gerona:
Heron invenție nu se ridică la aplicații tehnice, ele sunt mai susceptibile de a fi numit jucării tehnice și istoria lor - un exemplu instructiv de modul în care invenție ingenioasă, care nu satisface nevoile epocii, rămân fără rezultat.
Fig. 28. Ceas de apă
Învățătorul Heron - Ktesibius, așa cum am menționat deja, a fost un inventator important. El a inventat un ceas de apă cu un pointer (figura 28), un corp de apă, un motor de incendiu. Ultima invenție a avut aproape un aspect modern. Heron descrie această mașină:
Fig. 29. Camionul de pompieri
„Pompele de incendiu, care sunt folosite pentru stingerea incendiilor, efectuate după cum urmează (Figura 29) .: Două cilindru metalic forate din interiorul sculei de cotitură pe cea mai mare piston, la fel ca burghiu“ pompe „master gura de vizitare ale KL și MN - fit precisă a pistonului .. sunt XODE tub interconectate și prevăzute la exterior (în interiorul XODE țeavă) - deschidere spre exterior supape F și R. fundul cilindrului S și T sunt deschiderile care sunt închise plăci netede balama (clapă de supapă) care a trecut buloane strâns prin el ripaivayutsya sau ferm conectat la fundul cilindrului cu ajutorul purtate la capetele lor exterioare ale niturilor. pistoanele sunt prevăzute este fixat în mijlocul tulpinile lor S, cu ei tijă conectat (balansier Za), care se rotește de mijloc în jurul pistonului șurub aceleași tije S se învârt în jurul bolt b și v. deasupra deschiderii situate în tubul set XODEy altul vertical bifurcată tub S, kranopodobnoy echipat cu o duză prin care apa este evacuată în același mod ca și contactul menționat mai sus atunci când descrie recipientul este evacuată apa cu ajutorul aerului comprimat în ea. "
Fig. 30. Valva Heron
Supapa, care este menționată în această descriere (Figura 30), aparent a fost, de asemenea, inventată de Ktesibia. Heron descrie acest dispozitiv, după cum urmează: „Produce două plăci dreptunghiulare, care corespunde cu grosimea, lungimea unui deget pe fiecare parte a suprafețelor lor au adus reciproc și se macină în așa fel încât între ele nu pot obține nici aer, fără apă Lăsați aceste înregistrări vor fi ABCD .. și EFGH. într-una dintre ele, și anume ABCD, străpuns cu o gaură rotundă într-o treime din lățimea unui deget. CD-ul de margine este conectat printr-o balama cu margine FE, astfel încât plăcile de metal piese de șlefuit se află unul la altul. Când vor să profite de e supape Timey, placa ABCD ermetic brazate la deschiderea prin care ar trebui să includă aer sau apă. Într-un astfel de caz, presiunea din interiorul plăcii EFGH se deschide și se trece aerul sau apa. Dar apoi presiunea aerului sau a apei va apăsa placa EFGH la deschidere, prin care intră aer sau apă ".
După cum se poate vedea, tehnica, în special tehnica de prelucrare a metalelor, a ajuns la un nivel destul de ridicat la acel moment. Mai jos vom vedea că Geron a efectuat chiar și un motor termic. Dar această tehnică, așa cum a fost subliniată în mod repetat, nu a putut produce o revoluție industrială, nu a putut să joace rolul revoluționar pe care la jucat în perioada acumulării inițiale, în perioada revoluțiilor burgheze.
Celebra invenție a lui Heron este descrisă în tratatul "Pneumatics", care a coborât la noi. În pozițiile sale teoretice, Geron se învecinează cu Aristotel, însă cu modificări semnificative. El, ca și Aristotel, crede că nu există goluri în natură, ci "deși nu există un spațiu gol în natură, totuși există spații libere destul de mici în lichide, foc și alte corpuri".
Dovada existenței spațiilor goale între particule Geron consideră elasticitatea, amestecarea diferitelor lichide, extensibilitatea corpurilor din încălzire, etc. Air Geron consideră un corp format din particule foarte ușoare și în mișcare. Dovada că aerul este corpul, Geron crede, de exemplu, faptul că vasul răsturnat nu este umplut cu apă atunci când este scufundat în alt vas cu apă. Dacă, în fundul vasului, se face o gaură prin care poate să scape aerul, apa va umple interiorul vasului scufundat, deplasând aerul prin această deschizătură. Intervale anormal de mari între particulele corpului, natura nu permite și, în acest sens, "se teme de gol". De exemplu, dacă din recipient pentru a suge o anumită cantitate de aer, în care distanța dintre particulele de aer rămase este crescută, nava va avea proprietăți de aspirație (bănci krovesosnye): deget piele închide deschiderea recipientului care urmează să fie trase spre interior. Dacă se îndepărtează degetul, aerul exterior intră în vas, umple volumul până când distanța dintre particule atinge o valoare normală. Acest lucru ar trebui să fie căutat motive pentru puterea de organisme. Jetul de lichid, conform lui Geron, are de asemenea o rezistență la tracțiune *. Odată ce coloana de lichid care a apărut nu poate fi ruptă, pentru că aceasta ar duce la formarea unei goluri semnificative. Aceasta explică explicația acțiunii sifonului de către Geron.
* (Galileo, în doctrina sa despre rezistența materialelor, a restaurat vederile Heronului.)
Fig. Sifonul lui Herron
Se încarcă tubul cilindric AHDBCKL (Figura 31) într-un vas umplut cu apă până la nivelul FG. Apa din genunchi va atinge nivelul de I, care coincide cu nivelul FG. Dacă suge L respirație, atunci, în virtutea proprietăților menționat nu permit goluri semnificative, aerul va absorbi apa din vasul AHD genunchiului. Cu vid suficient, apa va umple partea superioară a tubului B și va începe să curgă pe genunchiul CKL. Încercând să cadă ca o încărcătură în ambele triburi, nu poate cădea, pentru că aceasta ar duce la ruperea jetului. Dacă nivelul de lichid în genunchiul stâng este mai mică decât în dreapta, sarcina stânga apei va trage din dreapta, iar apa va curge de la un nivel mai ridicat la o mai mică, atâta timp cât nivelurile de fluid din stânga și dreapta sunt egale, sau atâta timp cât este golit o navă (dacă nivelul fundului acesteia este suficient de mare).
Deci, în teorie Gerona avem de-a face cu două ipoteze de bază: a) incapacitatea de spargere a jetului, b) repoziționarea jetul mai face parte, ceea ce duce la lichidul de la care curge de la un nivel superior la un nivel inferior. După ce fluxul de lichid format se comportă ca o frânghie, aruncată peste bloc. Coarda va "rula" spre partea mai lungă. Presiunea aerului exterior în această explicație nu joacă un rol.
Fig. 32. Sifon dublu de Heron
Fig. 33. Sifonul Heron cu debit constant de lichid
Heron a inventat o varietate de sifoane. Să menționăm aici un sifon dublu și un sifon cu debit constant (un sifon cu flotor). Un sifon dublu (Figura 32) este un tub închis în partea de sus, dar deschis în partea de jos. În interiorul acestui tub este plasat al doilea, deschis la ambele capete, - capătul superior nu ajunge la fundul tubului exterior. Dacă nava are o gaură în partea de jos a unei astfel de mărime încât include aderă strâns la marginile, tubul interior al sifonului, nava poate fi turnat lichid atâta timp cât nivelul acestuia este de așa natură încât tubul exterior al sifonului este umplut la partea de jos . Apoi, în conformitate cu principiul sifonului, lichidul va curge prin tubul interior până când vasul este golit. Un sifon dublu explică acțiunea "cupei magice" a lui Geron. Într-un sifon cu debit constant (Figura 33). Cotul interior este fixat într-un vas plutind pe suprafața lichidului din vas. Pe măsură ce nivelul lichidului scade, sifonul scade, astfel încât orificiul de ieșire să rămână întotdeauna sub nivelul lichidului cu aceeași cantitate. Ca un exemplu care ilustrează ingeniozitatea Heronului, îi descriem mașina "cântând pasărea" (figura 34). Pasărea fluieră când bufnița nu se uită la ea și se oprește când bufnita se întoarce spre ea. Efectul acestui dispozitiv se bazează pe alegerea potrivită a sifoanelor duble. Când lichidul curge în vasul superior al pâlniei, acesta deplasează aerul, care, atunci când trece prin tub, produce un fluier. Odată ce nivelul lichidului din rezervor se ridică, acesta se scurge prin sifon în ladă inferioară. Acest lucru va provoca în cele din urmă o suprasarcină a găleată, care va trage contragreutate, iar bufnița se va întoarce. Sifonul este selectat astfel încât în acest moment scurgerea din rezervor să depășească viteza de admisie a fluidului - pasărea nu cântă. Apoi vine sifonul inferior. Pe măsură ce rezervorul este golit, găleata va fi de asemenea golită - bufnița se va întoarce. Lucrarea mașinii începe din nou.
Fig. 34. O pasăre cântând și o bufniță
Este deosebit de remarcabil faptul că Heron a folosit mai întâi forța motrice a căldurii. În primul rând, ne-am familiarizat cu acțiunea lui "Eolip". Eolipil Heron reprezintă minge de fier, capabil să se rotească în jurul unei axe orizontale (fig. 35). În partea superioară a bilei există un tub de evacuare îndoit în unghi drept; același tub, dar curbat în direcția opusă, se află la baza mingii. Vaporii care vine din rezervor, prin tuburile laterale sunt evacuate tuburi cu descărcare. Reacția jetului de abur (principiul turbinelor) determină rotirea mingii.
Fig. 35. Eolipalul de Heron
Deci, cu aproape două mii de ani înainte de inventarea motorului cu aburi, a fost construit primul motor termic. Dar aceasta a fost o invenție prematură, iar începând cu secolul al XVII-lea au început căutări noi pentru o mașină termică.
Fig. 36. Mașina lui Heron
Noi da, ca un exemplu de aplicare a unei forțe motrice a căldurii - altar cu ușile care se deschid automat când vreascurile de foc de sacrificiu (Figura 36.).
„Templul este altar tubular DE, care este conectat prin intermediul tubului FG cu un RN vas sferic, pe jumătate umplut cu apă. Bila este cositorit tub KLM in forma de U. Axele de rotație ale ambelor aripi de ușă au continuat până la etajul subsol, unde acestea sunt inserate în terminalele respective. In axele sunt înfășurate două lanțuri. la capătul unui lanț este plasată marfa încât greutatea sa tinde să închidă ușa, iar pe cealaltă rană în direcția opusă pe ușă axele agățat nava cealaltă rană în direcția opusă XN, care, când este gol, este mai ușor să se încarce. et adică navă trece una dintre triburile tubului în formă de U, care este stabilită astfel încât atunci când ușile sunt închise, tribul vine aproape la partea de jos a vasului.
Când focul este aprins pe altar, altar încălzește aerul închis în ea se extinde, presează pe apă în bol, și ridică tubul său în formă de U suspendat într-un vas care este astfel redus și astfel se deschide ușa.
Ne vom limita la exemplele examinate. Din ceea ce sa spus, este clar cât de ingenios au fost invențiile eronului. Valoarea practică a fost obținută numai de mașinile sale hidraulice, care au îmbunătățit tehnica mașinilor de dragare. Restul invențiilor au jucat rolul de jucării amuzante, nimic mai mult. Doar o nouă știință reînvietoare a apelat la invențiile lui Heron, dezvoltându-le în continuare pe o bază nouă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: