Для чего Архимед наполнил ванну водой до краёв?​

Эврика!» («Нашел!») — именно этот возглас, согласно легенде, издал древнегреческий ученый и философ Архимед, открыв принцип вытеснения. Легенда гласит, что сиракузский царь Герон II по мыслителя определить, из чистого ли золота сделана его корона, не причиняя вреда самому царскому венцу. Взвесить корону Архимеду труда не составило, но этого было мало — нужно было определить объем короны, чтобы рассчитать плотность металла, из которого она отлита, и определить, чистое ли это золото.

Дальше, согласно легенде, Архимед, озабоченный мыслями о том, как определить объем короны, погрузился в ванну — и вдруг заметил, что уровень воды в ванне поднялся. И тут ученый осознал, что объем его тела вытеснил равный ему объем воды, следовательно, и корона, если ее опустить в заполненный до краев таз, вытеснит из него объем воды, равный ее объему. Решение задачи было найдено и, согласно самой расхожей версии легенды, ученый побежал докладывать о своей победе в царский дворец, даже не потрудившись одеться.

Однако, что правда — то правда: именно Архимед открыл принцип плавучести. Если твердое тело погрузить в жидкость, оно вытеснит объем жидкости, равный объему погруженной в жидкость части тела. Давление, которое ранее действовало на вытесненную жидкость, теперь будет действовать на твердое тело, вытеснившее ее. И, если действующая вертикально вверх выталкивающая сила окажется больше силы тяжести, тянущей тело вертикально вниз, тело будет всплывать; в противном случае оно пойдет ко дну (утонет). Говоря современным языком, тело плавает, если его средняя плотность меньше плотности жидкости, в которую оно погружено.

Закон Архимеда можно истолковать с точки зрения молекулярно-кинетической теории. В покоящейся жидкости давление производится посредством ударов движущихся молекул. Когда некий объем жидкости вымещается твердым телом, направленный вверх импульс ударов молекул будет приходиться не на вытесненные телом молекулы жидкости, а на само тело, чем и объясняется давление, оказываемое на него снизу и выталкивающее его в направлении поверхности жидкости. Если же тело погружено в жидкость полностью, выталкивающая сила будет по-прежнему действовать на него, поскольку давление нарастает с увеличением глубины, и нижняя часть тела подвергается большему давлению, чем верхняя, откуда и возникает выталкивающая сила. Таково объяснение выталкивающей силы на молекулярном уровне.

Такая картина выталкивания объясняет, почему судно, сделанное из стали, которая значительно плотнее воды, остается на плаву. Дело в том, что объем вытесненной судном воды равен объему погруженной в воду стали плюс объему воздуха, содержащегося внутри корпуса судна ниже ватерлинии. Если усреднить плотность оболочки корпуса и воздуха внутри нее, получится, что плотность судна (как физического тела) меньше плотности воды, поэтому выталкивающая сила, действующая на него в результате направленных вверх импульсов удара молекул воды, оказывается выше гравитационной силы притяжения Земли, тянущей судно ко дну, — и корабль плывет.

Архимед из Сиракуз

Archimedes of Siracuse, ок. 287–212 г. до н. э.

Древнегреческий математик, изобретатель и натурфилософ. О его жизни известно мало. Доказал ряд основополагающих математических теорем благодаря изобретению различных механизмов, до сих пор находящих широкое применение как в быту, так и в оборонной промышленности. Легенда гласит, что Архимед умер насильственной смертью, пав от руки римского воина во время осады Сиракуз, не пожелав укрыться в доме, поскольку был всецело поглощен геометрической задачей, начертанной им на прибрежном песке.

Виктор павлович ногин (1878-1924) был одним из главных организаторов большевицкого переворота в москве. выходец из семьи приказчика, он смолоду примкнул к антигосударственному движению и уже в 1898 г. был впервые арестован и выслан в полтаву, а через два года бежал за границу, присоединившись к ленинской группе. распространял в россии «искру» , а во время смуты 1905-1907 гг. принимал в ней самое активное участие; оставив свой след от петербурга до баку. заслуги его в деле борьбы с законной властью были по достоинству оценены, и на v съезде партии (1907 г. ) его ввели в состав цк. продолжая свою подрывную деятельность, он время от времени попадал под арест или в эмиграцию. ногин весьма гордился тем, что успел побывать почти в пяти десятках тюрем (подолгу, однако, нигде не задерживаясь) . с началом мировой войны ведет пораженческую пропаганду в саратове, а с 1916 г. - в московской губернии. после февральских событий 1917 г. , получив возможность продолжать свое дело уже легально, выезжает на фронт, призывая солдат обратить штыки против правительства. ногин успел поучаствовать в большевицком перевороте в петрограде и сразу был назначен наркомом торговли и промышленности. но 26 октября (накануне продиктовав по телефону сообщникам в москве текст обращения петроградского врк о совершении «социалистической революции» ) уже оказывается в первопрестольной и становится одним из руководителей московского врк. под его руководством большевики после тяжелых боев свергают законную власть и в москве. ногин в полной мере несет ответственность и за последовавшие затем расправы с участниками антибольшевицкого сопротивления. именно ногин уговорил всероссийский исполнительный комитет железнодорожников (викжель) отказаться от политической забастовки, чем спас ленинский режим. в начале ноября ногин вступил в конфликт с большинством руководства своей партии по вопросу об отношении к левым эсерам. в результате он лишился поста наркома, но через три недели покаялся, «признал ошибки» и продолжал работать на руководящих должностях, но уже более низкого уровня (он был комиссаром труда московской области, а затем заместителем наркома труда рсфср) .