STEP #19 - Scienza Applicata

Fisica: i fluidi

Prendendo in considerazione una disciplina scientifica che si colleghi strettamente con l'azione del "Navigare" è immediato il collegamento con la branca della fisica che studia la meccanica dei fluidi.

Principi fondamentali della meccanica dei fluidi

La meccanica dei fluidi è la disciplina che studia appunto i fluidi sia in situazione di staticità (fluidostatica) sia in condizioni dinamiche (fluidodinamica).

In particolare per quanto riguarda la condizione di equilibrio è importante ricordare due leggi che regolano le condizioni di staticità che sono la Legge di Stevino e il Principio di Archimede. La prima fornisce il valore della pressione in un fluido a una determinata densità ad una certa altezza, la seconda, invece, afferma che un corpo immerso in acqua subisce una spinta verso l'alta relazionata al volume di acqua che esso sposta essendo immerso.

Piero Angela - La spinta di archimede

Collegamento e applicazione alla Navigazione

Il collegamento principale a questo ramo della fisica in merito alla navigazione è sicuramente da rintracciare nel principio di Archimede, infatti è proprio questo principio che permette alle navi di rimanere a galla e quindi permette l'azione del navigare.

Spiegazione del galleggiamento delle navi con la spinta di Archimede

Interessante video sulla spiegazione della spinta di Archimede in in relazione al galleggiamento delle navi

Piero Angela - La spinta di archimede

Lezione 14 -08/05/2020

Rapporto tra scienza e tecnica

Continuazione Archimede

• Eureka! → soluzione del problema della corona d'oro
• racconto di Vitruvio
• scoperta della spinta di Archimede
• Assedio di Siracusa → II Guerra Punica
• macchine di Archimede:
• ganci per ribaltare navi
• specchi ustori → testimonianza di Diocle di Dedalo
• collegamento con la tesi di Micheli sulla specializzazione delle arti per radicale passaggio di Archimede da scienziato a ingegnere
• Ritrovamento tomba di Archimede → Cicerone nel I secolo dopo essere diventato governatore di Sicilia
• Valutazione del Pigreco → Studi sui cerchi
• Studi su tangenti e integrali
• Quadratura della parabola → approssimazione dell'area grazie a triangoli
• Statistica → discussioni di Ernest Mach (1838-1916)

Relitto di Antykhitera

• Ritrovamento di statue e oggetti sul fondale probabilmente di una nave affondata dopo aver saccheggiato Rodi
• Ritrovamento del Meccanismo di Antykhitera → Planetario costruito da Tosidonio di Rodi

Prove a conferma della tesi di Micheli sulla specializzazione nelle discipline

• Testo di Fortino (100 d.C.) → sugli acquedotti romani
• Senofonte (431 - 354 a.C) → specializzazione nell'artigianato
• Erone di Alesssandria (I sec. d.C.) → testi sugli automi
• Ponte sul Reno → costruito da Giulio Cesare

Tesi sulle scoperte archeologiche

• Scoperte di Winkelmann
• Ricerca ingegneristica si Dionigi il Vecchio → crea un team di ingegneri
• Grandi innovazione → mulini ad acqua di Barbecal, prima sorta di struttura industriale

IV Secolo

Grande decadenza della cultura e della scienza → si intuisce dai testi

Archimede

Archimede è stato un grande scienziato vissuto intorno al 250 d.C. in Sicilia a Siracusa quando era ancora parte della Magna Grecia. A lui si devono numerose invenzioni di notevole importanza come per esempio quella della Vite di Archimede che è ancora usata in alcune regioni dell'Egitto pre prelevare acqua dai fiumi. Alcune delle sue invenzioni sono, però, strettamente collegate alla navigazione e al galleggiamento.

Leggenda del varo della nave

Plutarco racconta in uno dei suoi testi che Archimede applicò i suoi studi sul principio dei lavori manuali al fine di riuscire a spingere una nave in mare solo grazie all'uso di una mano per merito di un sistema di carrucole e ingranaggi.

Syracusia

La Syracusia era una nave di dimensioni esorbitanti che secondo le storie era state creata a Siracusa per rappresentare la sua grandezza. Il progetto e la realizzazione sono stati effettuati, secondo la leggenda, con grandi consigli di Archimede.

Galleggiamento

Lo studio sul galleggiamento dei corpi di Archimede lo ha condotto a risultati molto importanti e alla famosa equazione nota come "spinta di Archimede" che descrive il galleggiamento ed è il principio che permette la navigazione.
Principio di Archimede
Perché le navi galleggiano?




Informazioni ricavate dalla Lezione del 24/04 del professor Sandro Caparrini

Informazioni sulle invenzioni di Archimede
Informazioni più dettagliate sulla storia e la figura di Archimede

Lezione 11 - 24/04/2020

Rapporto tra scienza e tecnica

• Euclide di Alessandria:
• Importanza di Alessandria d'Egitto nella scienza
• Elementi → descrizione e contenuti
• Matematica avanzata
• Assenza formule
• Erone di Alessandria:
• Metrica → descrizione e opposizione agli Elementi
• Testo di esempi e esercizi
• Formule interessanti → Libro sofisticato
• Russo:
• Opposizione alla Teoria del Ristagno → Rivoluzione
• Teorie ipotetico-deduttive e Metodo scientifico
• Archimede:
• Introduzione e importanza per il rapporto tra scienza e tecnica
• Vita:
• Nozioni di biografia
• Rapporto con Alessandria d'Egitto
• Scoperte e Invenzioni:
• Vite di Archimede → raccolta acqua da fiumi
• Varo della nave
• Racconto dell'impresa di Archimede → Plutarco
• Principio dei Lavori Virtuali
• Syracusia → contributo di Archimede
• Planetari → descrizione di Cicerone
• Galleggiamento → Eureka