LA LEVA
Archimede era un bravo sperimentatore e a lui dobbiamo
molte leggi della statica, la parte della fisica che studia
l’equilibrio. Osservò per esempio che in una bilancia a due
bracci pesi uguali posti a distanze uguali sono in equilibrio,
mentre pesi diversi posti a distanze uguali si inclinano
dalla parte dove c’è il peso maggiore.
Inoltre scoprì che, quando le distanze dal fulcro sono diverse,
due pesi sono in equilibrio a distanze inversamente
proporzionali ai pesi stessi. Questo è il principio di
funzionamento della leva.
LA VITE SENZA FINE
Lo storico Diodoro Siculo attribuisce l'ideazione di questo
dispositivo ad Archimede "all'epoca in cui aveva visitato l'Egitto".
La vite idraulica era utilizzata per irrigare i terreni, per svuotare le
gallerie e le sentine delle imbarcazioni. Si tratta di un apparato a
elica inserito in un cilindro ligneo opportunamente cosparso di pece
per impermeabilizzarlo. Vitruvio descrive uno o più addetti che, in
un'epoca in cui la manovella non era ancora nota, dovevano darsi il
cambio nella faticosa operazione di far ruotare il cilindro con i
piedi.
GLI SPECCHI USTORI
Nell'immaginario collettivo gli specchi ustori sono
indissolubilmente legati all’ assedio di Siracusa, durante il
quale Archimede li avrebbe usati per bruciare le navi romane. Gli
specchi ustori sono composti da una serie di specchi piani
opportunamente orientati. I raggi del Sole concentrati dagli specchi
in un unico punto sarebbero stati in grado di bruciare il legno delle
navi romane. La struttura è costituita da almeno 24 grandi specchi
piani, disposti in una figura esagonale su un graticcio ruotante su
un palo fissato al terreno: lo specchio centrale serviva a dirigere il
raggio solare riflesso sull'obiettivo, mentre gli specchi laterali
venivano fatti convergere con un sistema di cinghie.
LE FONTANE DI ERONE
Il modello mostra il funzionamento di uno degli apparati più
spettacolari della pneumatica antica. Descritto da Erone nella
Pneumatica, il dispositivo è costituito da un altare sul quale è posto
un ramo con finti uccellini. L'acqua versata nella coppa superiore
s'incanala attraverso il cannello T verso il recipiente di base R dove,
una volta uscita, costringe l'aria a salire nel tubo U. A questo punto
la stessa aria 'rimbalza' sulla superficie dell'acqua contenuta nel
recipiente V, per entrare poi nel condotto Z che attraversa il finto
ramo, entra nel corpo dell'uccellino e termina in un fischietto,
ovvero la strozzatura che genera il sibilo a imitazione del cinguettio.
Queste meraviglie meccaniche erano già in voga nell'Alessandria
del 3° secolo a.C., epoca in cui anche Archimede soggiornò nella
città egizia.
L’INGANNO DELLA CORONA
Gerone, re di Siracusa, aveva fatto realizzare una corona d’alloro
tutta d’oro. Sospettava però che l’orafo l’avesse ingannato e avesse
mescolato l’oro con argento, che è un metallo meno prezioso. Come
si poteva scoprire se l’orafo era stato onesto? Per trovare la
risposta, Archimede usò probabilmente una bilancia a cui appese la
corona e una pepita d’oro dello stesso peso . L’argento è meno
denso dell’oro, quindi se la corona è fatta di una lega di oro e
argento essa avrà densità minore, e perciò volume maggiore,
rispetto alla pepita. Quando è immersa nell’acqua, la corona
riceverà allora una spinta verso l’alto maggiore rispetto a quella
che riceve la pepita, e la bilancia non sarà più in equilibrio.