پیچ ارشمیدس یکی از بزرگترین مشکلات عملی دوران باستان را حل کرد که پیدا کردن راهی آسان برای بالا بردن مایعات بود. ارشمیدس ماشینی را ایجاد کرد که این عملیات را با نسبتی از سادگی انجام میداد: پیچ ارشمیدسی. این ماشین از یک پیچ بزرگ تشکیل شده و درون یک لوله قرار دارد که لزوماً به طور آببند جوش داده نشده است. قسمت پایین لوله در مایعی غوطهور است و با چرخاندن پیچ، هر مرحله مقداری از ماده را جمعآوری میکند که به سمت بالا در طول حلزونی بالا میرود تا از قسمت بالایی خارج شود و در یک حوضچه ذخیره تخلیه شود. انرژی لازم برای چرخش میتواند توسط یک دسته، حیوانات، پروانههای آسیاب بادی یا تراکتورهای کشاورزی تأمین شود.
پیچ ارشمیدسی به ارشمیدس نسبت داده میشود بر اساس شهادتهای دیودور سیكولوس و آتناوس. با این حال، مطالعات اخیر نشان میدهند که ممکن است این پیچ پیش از ارشمیدس اختراع شده باشد، زیرا به احتمال زیاد برای آبیاری باغهای معلق بابل استفاده میشده است. ارشمیدس ممکن است پیچ را در زمان اقامتش در اسکندریه مصر مطالعه کرده باشد و ابزاری را به ایتالیا وارد کرده باشد که به این ترتیب در کشور خاورمیانه قبلاً شناخته شده بود.
مطالعات ارشمیدس تأثیر قابل توجهی بر تاریخ علم در دوران باستان دارند، زمانی که دقت استدلالهای او به عنوان مدل در نظر گرفته میشود، و در دوران رنسانس که آثار او، چه به صورت نسخههای چاپی و چه متن اصلی، مورد توجه بسیاری از کسانی است که پایهگذار علم تجربی مدرن هستند. گالیله در اثر خود "مکانیکها" به پیچ ارشمیدس اشاره میکند: در بخش "درباره پیچ ارشمیدس برای بیرون آوردن آب"، او نشان میدهد که چگونه کار میکند. "به نظر من در اینجا اختراع ارشمیدس برای بالا بردن آب با پیچ نباید نادیده گرفته شود: که نه تنها شگفتانگیز است، بلکه معجزهآساست؛ زیرا خواهیم دید که آب در درخت انگور بالا میرود و به طور مداوم پایین میآید." حتی امروز، پیچ ارشمیدس در زمینههای مختلف برای بالا بردن مواد در حالتهای جامد، مایع و گاز استفاده میشود. علاوه بر این، مته هیدرولیکی میتواند در سطوح آب نابرابر به کار رود، زیرا انرژی پتانسیل را در موقعیت ثابت بهرهبرداری میکند. در بالاترین نقطه، انرژی پتانسیل آب حداکثر است و به دلیل سقوط بعدی به سمت پایینترین نقطه، به روتوری منتقل میشود که به یک ژنراتور متصل است و انرژی جنبشی ناشی از حرکت پیچ را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. مایع در بالاترین نقطه وارد کوکلئوس میشود، یعنی سه یا چهار محفظه آن، در حالی که موتوری که با یک پالس الکتریکی شروع به کار میکند، آن را به حرکت درمیآورد. محفظههای مختلف، اتاقهای فردی را تشکیل میدهند که در آن آب ورودی به لطف نیروی جاذبه زمین فشار میآورد و اصل چرخش را ایجاد میکند. انرژی تولید شده توسط چرخش شفت مته از طریق یک بلت مضاعف به یک ژنراتور منتقل میشود؛ سرعت چرخش حداقل است، در واقع آنچه در این تکنولوژی برنده است، سرعت نیست، بلکه نیروی رانش است.
منبع: Archimede's Blog
✈️ راز نظم در آسمان / چرا هواپیماها در آسمان با یکدیگر برخورد نمیکنند؟
یکی از مهمترین دلایل برخورد نکردن هواپیماها در آسمان، رعایت قوانین بینالمللی هوانوردی در خصوص جداسازی عمودی و افقی پروازها است. این قوانین توسط سازمان ایکائو (ICAO) و در هماهنگی با نهادهای نظارتی هوایی هر کشور اجرا میشوند.
در سطح پروازی کروز (Cruise Altitude) ، یعنی ارتفاعی که هواپیما پس از اوجگیری به آن میرسد و مسیر طولانی پرواز را طی میکند، یک قاعده کلیدی وجود دارد؛ هواپیماهایی که از شرق به غرب در حال حرکتاند، باید در ارتفاعات زوج (مثل ۳۲۰۰۰، ۳۶۰۰۰ یا ۳۹۰۰۰ پا) پرواز کنند و هواپیماهایی که از غرب به شرق در حال حرکتاند، باید در ارتفاعات فرد (مثل ۳۱۰۰۰، ۳۵۰۰۰ یا ۳۸۰۰۰ پا) پرواز کنند. این تفکیک ساده اما مؤثر باعث میشود که حتی اگر دو هواپیما در یک مسیر افقی و در یک زمان پرواز کنند، به دلیل اختلاف ارتفاع، احتمال برخورد وجود نداشته باشد.
علاوه بر قوانین پروازی، یکی دیگر از عوامل مؤثر در پیشگیری از برخوردها، نظارت دائم توسط مراکز کنترل ترافیک هوایی (ATC) است. این مراکز به صورت لحظهای اطلاعات مربوط به موقعیت، ارتفاع و مسیر هواپیماها را دریافت کرده و با هدایت دقیق، مسیرهای ایمن برای آنها فراهم میکنند.facebook: مجله فرهنگ و ادب
