Archimedes
vindt een oplossing voor een gewichtig probleem en ontdekt hoe dingen
drijven ...
Waarom
drijven sommige dingen en zinken andere ? Dit is een belangrijke vraag
voor scheepsbouwers, maar de Griekse filosoof Archimedes vond het
antwoord hierop terwijl hij de kwaliteit van de juwelen van de koning
onderzocht.
Archimedes werd in Syracuse, Sicilië, rond 290 voor Christus geboren.
Hij was een bloedverwant van koning Hieron II en had daarom veel tijd om
na te denken en te schrijven over wis- en werktuigkunde. Hieron deed
vaak een beroep op Archimedes om problemen op te lossen Hij had een
gouden lauwerkrans waarvan hij vermoedde dat ze zilver in verwerkt was
en vroeg Archimedes te meten hoeveel zilver hij bevatte. Archimedes wist
dat hij dat kon meten als hij het soortelijk gewicht (het gewicht in
verhouding tot de inhoud) van een krans kon meten, want dat is bij
zilver lager dan bij goud. De voor de hand liggende manier om het
soortelijk gewicht van iets te meten is om eerst het gewicht ervan te
meten en dan de omvang, maar Archimedes wist niet hoe hij de inhoud van
de krans kon meten.
Op een dag, terwijl hij in bad stapte, merkte hij hoe het water steeg.
Hij besefte wat hij kon doen : hij moest een bad tot aan de bovenrand
vullen, Hierons krans erin laten zakken, hem er weer uithalen en meten
hoeveel water er weer nodig was om het bad bij te vullen. Dan zou hij de
inhoud van de krans kennen. Archimedes heeft waarschijnlijk ook gemerkt
dat hij in bad minder woog. Uit zichzelf stijgt noch daalt water, dus
iedere druppel ervan ondergaat een opwaartse druk die gelijk is aan zijn
eigen gewicht. Dezelfde kracht moet uitgeoefend worden op iets onder
water te duwen. Wanneer iets geheel of gedeeltelijk in vloeistof wordt
ondergedompeld, dan ontstaan een tegendruk die gelijk is aan het gewicht
van het verplaatste vocht.
We noemen dit de wet van Archimedes. Volgens deze wet kon Archimedes de
krans onderdompelen in water en bepalen hoeveel gewicht het daarmee
verloor, en daarna kon hij uitrekenen hoeveel zilver in de krans was
verwerkt, zonder de inhoud van de krans te hebben gemeten.
Waarschijnlijk deel hij het niet volgens deze methode, maar desondanks
wist hij het probleem van Hieron op te lossen. Hij heeft waarschijnlijk
ook ontdekt waarom dingen drijven of zinken. Voorwerpen die in het water
worden gelegd, zakken onder water tot hun gewicht gelijk is met het
gewicht aan het water dat ze verplaatsen, dan blijven ze op dat punt.
Als hun gemiddelde soortelijk gewicht hoger is dan dat van water, dan
kunnen ze niet drijven. Ze zinken.
Hieron kampte ook met serieuzere problemen. Toen Archimedes een oude man
was, bestormden de Romeinen Syracuse. Opnieuw werd hij geraadpleegd. Het
zette al zijn wetenschappelijke kennis in om een schip te ontwerpen,
katapulten te maken en grote spiegels te gebruiken om via zonnestralen
Romeinse schepen in brand te steken. In 211 voor Christus werd de stad
veroverd. De Romeinse soldaten plunderen de stad, stichtten brand
en moordden. Helaas was Archimedes één van de slachtoffers. |