Sobre cuerpos flotantes -On Floating Bodies
Sobre cuerpos flotantes (en griego : Περὶ τῶν ἐπιπλεόντων σωμάτων ) es unaobra en lengua griega que consta de dos libros escritos por Arquímedes de Siracusa (287 - c. 212 a. C.), uno de los matemáticos , físicos e ingenieros más importantesde la antigüedad. Sobre los cuerpos flotantes , que se cree que se escribió alrededor del año 250 a. C., sobrevive solo en parte en griego, el resto entraducción latina medieval del griego. Es el primer trabajo conocido sobre hidrostática , del cual Arquímedes es reconocido como fundador.
El propósito de Sobre cuerpos flotantes fue determinar las posiciones que adoptarán varios sólidos al flotar en un fluido , de acuerdo con su forma y la variación en sus densidades específicas . Contiene la primera declaración de lo que ahora se conoce como el principio de Arquímedes .
Historia
Arquímedes vivía en la ciudad-estado griega de Siracusa , Sicilia . Se le atribuye haber sentado las bases de la hidrostática (que estableció en On Floating Bodies ), la estática y el cálculo de las matemáticas subyacentes de la palanca . Arquímedes, destacado científico de la antigüedad clásica, también desarrolló elaborados sistemas de poleas para mover objetos grandes con un mínimo de esfuerzo. El tornillo de Arquímedes sustenta la hidroingeniería moderna, y sus máquinas de guerra ayudaron a contener a los ejércitos de Roma en la Segunda Guerra Púnica . Arquímedes se opuso a los argumentos de Aristóteles , señalando que era imposible separar las matemáticas de la naturaleza y lo demostró convirtiendo las teorías matemáticas en invenciones prácticas.
La única copia conocida de "Sobre los cuerpos flotantes" en griego proviene del Palimpsesto de Arquímedes .
Contenido
Primer libro
En la primera parte del tratado, Arquímedes establece varios principios generales, como que un sólido más denso que un fluido, al sumergirse en ese fluido, será más ligero (este peso "faltante" se encuentra en el fluido que desplaza). Arquímedes explica la ley del equilibrio de los fluidos y demuestra que el agua adoptará una forma esférica alrededor de un centro de gravedad . Esto puede haber sido un intento de explicar la teoría de los astrónomos griegos contemporáneos como Eratóstenes de que la Tierra es redonda. Los fluidos descritos por Arquímedes no son autogravitantes, ya que asume la existencia de un punto hacia el que caen todas las cosas para derivar la forma esférica. En particular, On Floating Bodies contiene el concepto que se conoció como el principio de Arquímedes :
Cualquier cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta una fuerza ascendente ( flotabilidad ) igual al peso del fluido desplazado.
Además del principio que lleva su nombre, Arquímedes descubrió que un objeto sumergido desplaza un volumen de agua igual al propio volumen del objeto (sobre lo cual se dice que gritó " Eureka "). Además, la Proposición 5 del tratado de Arquímedes sobre los cuerpos flotantes establece que:
Cualquier objeto flotante desplaza su propio peso de fluido.
Algunos se han referido a este concepto como el principio de flotación .
Segundo libro
El segundo libro es un logro matemático incomparable en la antigüedad y rara vez igualado desde entonces. Heath lo llamó "un verdadero tour de force que debe leerse en su totalidad para ser apreciado". El libro contiene una investigación detallada de las posiciones estables de equilibrio de paraboloides derechas flotantes de diversas formas y densidades relativas, cuando flotan en un fluido de mayor gravedad específica, según variaciones geométricas e hidrostáticas. Se limita al caso en el que la base del paraboloide se encuentra completamente por encima o completamente por debajo de la superficie del fluido. La investigación de Arquímedes sobre los paraboloides fue probablemente una idealización de las formas de los cascos de los barcos . Algunas de sus secciones flotan con la base debajo del agua y la cima sobre el agua, de manera similar a como flotan los icebergs . De sus obras que sobreviven, el segundo de sus dos libros de On Floating Bodies es considerado su trabajo más maduro, comúnmente descrito como un tour de force.