• Reparație
• Reparație
• Design interior
• Despre tot
• Despre instalații sanitare

Invențiile uitate ale lui Heron. Motorul cu abur din Grecia antică a lui Hero din Alexandria

(secolul I d.Hr.), matematician remarcabil, topograf, mecanic și inginer al epocii elenistice. Nici unul informatie biografica neconservat. Se știe că a trăit și a lucrat în Alexandria, așa cum sugerează majoritatea savanților, în secolul I î.Hr. ANUNȚ A lăsat în urmă lucrări de mecanică, matematică și geodezie (în acest moment, conform clasificării lui Helinos din Rhodos (secolul I î.Hr.), matematica includea aritmetica, geometria, astronomia, optica, geodezia, mecanica, armonia muzicală și calculele practice); a inventat prototipul motorului cu abur și instrumentele de nivelare de precizie. Din lucrările lui Heron din Alexandria, „Mecanica” (în traducere arabă), „On mecanisme de ridicare”, precum și „Metrica” și „Dioptra” menționate mai sus. Trei tratate ale lui Heron sunt cunoscute în limba greacă: „Pneumatică”, „Cartea Mașinilor Militare”, „Teatrul Automatelor”, „Katoptika” (știința oglinzilor; păstrată doar în Traducere latină) si etc.

Cele mai populare au fost automatele lui Heron, cum ar fi un teatru automatizat, fântâni etc. Heron a descris „dioptrul” - un dispozitiv pentru măsurarea unghiurilor - prototipul teodolitului modern, bazat pe legile staticii și cineticii, a oferit o descriere a pârghia, blocul, șurubul, vehiculele militare. În optică, a formulat legile reflexiei luminii, în matematică - metode de măsurare a celor mai importante forme geometrice. Heron a folosit realizările predecesorilor săi: Euclid, Arhimede, Strato din Lampsak. Stilul lui este simplu și clar, deși uneori prea laconic sau nestructurat. Interesul pentru scrierile lui Heron a apărut în secolul al III-lea. n. e. Studenții greci și apoi bizantini și arabi au comentat și au tradus lucrările sale.

Lucrările matematice ale lui Heron sunt o enciclopedie a matematicii aplicate antice. Lucrările Lui nu au ajuns la noi în totalitate. În cele mai bune cărți ale sale - „Metrica” sunt date definiția unui segment sferic, reguli și formule pentru calculul exact și aproximativ al ariilor poligoanelor regulate, volumele unui trunchi de con și piramidei, așa-numita formulă a lui Heron. pentru determinarea ariei unui triunghi pe trei laturi, găsit la Arhimede; sunt date reguli numerice de rezolvare ecuații pătraticeși extragerea aproximativă a pătratului și rădăcini cubice. Metric explorează cele mai simple dispozitive de ridicare — pârghie, scripete, pană, plan înclinat și șurub — și câteva combinații ale acestora. În studiul „Mașini simple” (termenul a fost introdus de el), el folosește conceptul de moment. El a ținut cont de forța de frecare și a recomandat, atunci când lucrați cu mecanisme complexe, să creșteți ușor forțele aplicate acestora. În „Pneumatics” a considerat o serie de dispozitive hidropneumatice ingenioase. În Teatrul automatelor el a descris templul și automatele teatrale ale timpului său. Stârcul are raportul C2 » 17/12, unde 17/12 este cunoscut a fi a patra convergent către C2. Conținutul lucrărilor matematice ale lui Heron este dogmatic, regulile de cele mai multe ori nu sunt derivate, ci explicate cu exemple. Aceasta aduce lucrările lui Heron mai aproape de lucrările matematicienilor din Egiptul Antic și Babilonul. În 1814 a fost găsită lucrarea lui Heron „Despre dioptrie”, care stabilea regulile de topografie a terenului, bazate de fapt pe utilizarea coordonatelor dreptunghiulare. Heron a descris principalele realizări ale lumii antice în domeniul mecanicii aplicate. El a inventat o serie de dispozitive și mașini, în special un dispozitiv pentru măsurarea lungimii drumurilor, care funcționa pe același principiu ca taximetrele moderne, un automat de „apă sacră”, diverse ceasuri cu apă și multe altele. Influența operei lui Heron poate fi urmărită încă din Europa încă din Renaștere.

Sper că mulți vor fi curioși, persoana este cu adevărat uimitoare ... din păcate, nu-mi amintesc de unde am descărcat acest articol.

Orez. 1. Stârc Stârcul Alexandriei a trăit în Egipt în orașul Alexandria și de aceea a devenit cunoscut sub numele de Heron al Alexandriei. Istoricii moderni sugerează că a trăit în secolul I d.Hr. undeva intre 10-75 de ani. Este stabilit că Heron a predat la Muzeul din Alexandria - centru științific Egiptul antic, care includea faimoasa Bibliotecă din Alexandria. Majoritatea lucrărilor lui Heron sunt prezentate sub formă de comentarii și note la cursuri de pregatire la diferite discipline academice. Din păcate, originalele acestor lucrări nu s-au păstrat, poate că au pierit în flăcările incendiului care a cuprins Biblioteca din Alexandria în anul 273 d.Hr. și posibil au fost distruse în anul 391 d.Hr. Creștinii, într-un acces de fanatism religios, au zdrobit tot ceea ce amintea de cultura păgână. Doar copii rescrise ale operelor lui Heron au supraviețuit până în vremurile noastre... Metricul examinează cele mai simple dispozitive de ridicare - o pârghie, un bloc, o pană, un plan înclinat și un șurub, precum și unele dintre combinațiile lor. În lucrarea „La dioptrie”, Această lucrare prezintă metodele de realizare a diferitelor lucrări geodezice, iar topografia terenului se realizează folosind un dispozitiv inventat de Heron - o dioptrie. Orez. 2. Dioptra Dioptra a fost prototipul teodolitului modern. Partea sa principală era o riglă cu obiective fixate la capete. Această riglă se rotea într-un cerc, care putea ocupa atât orizontală, cât și pozitie verticala, care a făcut posibilă conturarea direcțiilor, atât în ​​plan orizontal, cât și în plan vertical. Pentru instalarea corectă a dispozitivului, i-au fost atașate un plumb și un nivel. Geron oferă o descriere a dispozitivului pe care l-a inventat pentru măsurarea distanțelor - odometrul. Orez. 4. Odometru (aspect) Orez. 5. Contorul de parcurs (dispozitiv intern) Contorul de parcurs era un mic cărucior montat pe două roți cu un diametru special selectat. Roțile se învârteau exact de 400 de ori pe miliatriu (o măsură străveche a lungimii, egală cu 1598 m). Prin intermediul unui tren de viteze, numeroase roți și osii au fost aduse în rotație, iar pietricelele care cădeau într-o tavă specială erau un indicator al distanței parcurse. Pentru a afla ce distanță a fost parcursă, a fost nevoie doar să numărăm numărul de pietricele din tavă. Funcționarea odometrului este demonstrată clar de acest videoclip. Una dintre cele mai interesante lucrări ale lui Heron este Pneumatica. Cartea conține descrieri a aproximativ 80 de dispozitive și mecanisme care funcționează folosind principiile pneumatice și hidraulice. Cel mai cunoscut dispozitiv este aeolipilul (tradus din greacă: „mingea zeului vântului Aeolus”). . Orez. http://www.youtube.com/watch?v=WvZuFx6iPGY&NR=1 6. http://www.youtube.com/watch?v=GLsRygxnwu8&feature=related Eolipylus Eolipilus era un cazan bine închis, cu două tuburi pe capac . Pe tuburi a fost instalată o bilă goală rotativă, pe suprafața căreia au fost instalate două duze în formă de L. A fost turnată apă în ceaun prin orificiu, gaura a fost închisă cu un dop, iar ceaunul a fost instalat deasupra focului. Apa a fiert, s-a format abur, care a intrat în bila prin tuburi și în țevile în formă de L. Cu o presiune suficientă, jeturile de abur, care scăpau din duze, au rotit rapid mingea. Construit de oamenii de știință moderni după desenele lui Heron, eolipilul a dezvoltat până la 3500 de rotații pe minut! La asamblarea eolipilului, oamenii de știință s-au confruntat cu problema etanșării în îmbinările balamale ale bilei și a tuburilor de alimentare cu abur. Cu un spațiu mare, mingea a primit un grad mai mare de libertate de rotație, dar aburul a scăpat ușor prin fante, iar presiunea sa a scăzut rapid. Dacă decalajul era redus, pierderea de abur a dispărut, dar mingea s-a rotit și mai greu din cauza frecării crescute. Nu știm cum a rezolvat Heron această problemă. Este posibil ca aeolipilul său să nu se rotească la fel de repede ca modelul modern. Din păcate, eolipilul nu a primit recunoașterea cuvenită și nu a fost solicitat nici în epoca antichității, nici mai târziu, deși a făcut o impresie uriașă asupra tuturor celor care l-au văzut. Această invenție a fost tratată doar ca o jucărie distractivă. De fapt, eolipilul lui Heron este prototipul de turbine cu abur, care a apărut abia după două milenii! Mai mult, eolipilul poate fi considerat unul dintre primele motoare cu reactie. Înainte de descoperirea principiului propulsiei cu reacție, a mai rămas un pas: având în fața noastră o configurație experimentală, era necesar să se formuleze principiul în sine. Omenirea a petrecut aproape 2000 de ani pe acest pas. Este greu de imaginat cum ar fi arătat istoria omenirii dacă principiul propulsiei cu reacție s-ar fi răspândit cu 2000 de ani în urmă. Poate că omenirea ar fi explorat cu mult timp în urmă întregul sistem solar și ar fi ajuns la stele. Recunosc, uneori apare gândul că dezvoltarea omenirii a fost întârziată în mod deliberat de cineva sau ceva timp de secole. Cu toate acestea, vom lăsa acest subiect să dezvolte scriitorii de science fiction... Interesant este că aeolipilul lui Heron a fost reinventat în 1750. Omul de știință maghiar Ya.A. Segner a construit prototipul turbinei hidraulice. Diferența dintre așa-numita roată Segner și eolipil este că forța reactivă care rotește dispozitivul este creată nu de abur, ci de un jet de lichid. În prezent, invenția savantului maghiar servește drept demonstrație clasică a propulsiei cu reacție la un curs de fizică, iar în câmpuri și parcuri este folosită pentru udarea plantelor. O altă invenție remarcabilă a lui Heron asociată cu utilizarea aburului este un cazan cu abur. . Orez. 7. Cazanul cu abur al lui Heron Proiectul a fost un rezervor mare din bronz, cu un cilindru montat coaxial, un brazier și țevi pentru alimentarea cu frig și îndepărtare. apa fierbinte. Cazanul era foarte economic și asigura încălzirea rapidă a apei. O parte semnificativă a „Pneumaticii” lui Heron este ocupată de o descriere a diferitelor sifoane și vase, din care apa curge prin gravitație printr-un tub. Principiul inerent acestor modele este folosit cu succes de șoferii moderni, dacă este necesar, turnați benzină dintr-un rezervor de mașină. După cum știți, în epoca antichității, religia a avut o influență imensă asupra oamenilor. Erau multe religii și temple și fiecare mergea să comunice cu zeii acolo unde îi plăcea cel mai mult. Deoarece bunăstarea preoților unui anumit templu depindea direct de numărul enoriașilor, preoții încercau să-i ademenească cu orice. Atunci au descoperit legea, care este și astăzi în vigoare: nimic nu poate atrage oamenii la templu mai bine decât un miracol. Cu toate acestea, Zeus a coborât de pe Muntele Olimp nu mai des decât a căzut mana din cer. Iar enoriașii trebuiau ademeniți la templu în fiecare zi. Pentru a crea miracole divine, preoții trebuiau să folosească mintea și cunoștințe științifice Stârc. Una dintre cele mai impresionante minuni a fost mecanismul pe care l-a dezvoltat, care deschidea ușile templului atunci când aprindea un foc pe altar. Principiul de funcționare este clar din imaginea animată.
Orez. Fig. 8. Schema deschiderii „magice” a ușilor din templu© P. Hausladen, RS Vöhringen Aerul încălzit de la foc a intrat în vas cu apă și a stors o anumită cantitate de apă într-un butoi suspendat pe o frânghie . Butoiul, umplut cu apă, a căzut și, cu ajutorul unei frânghii, a rotit cilindrii care puneau în mișcare ușile batante. Ușile s-au deschis. Când focul s-a stins, apa din butoi s-a revărsat în vas, iar o contragreutate suspendată pe o frânghie, rotind cilindrii, a închis ușile. Un mecanism destul de simplu, dar ce efect psihologic asupra enoriașilor! O altă invenție care a crescut semnificativ profitabilitatea templelor antice a fost automatul de apă sfințită inventat de Heron. Orez. 9. Distribuitor de apă sfințită Mecanismul intern al dispozitivului era destul de simplu, constând dintr-o pârghie fin echilibrată care acționa o supapă care era deschisă cu greutatea unei monede. Moneda a căzut printr-o fantă pe o tavă mică și a acționat o pârghie și o supapă. S-a deschis robinetul și a ieșit puțină apă. Apoi moneda aluneca de pe tavă și pârghia se întoarce în poziția inițială, închizând supapa. Potrivit unor surse, o porție de apă „sacră” pe vremea lui Heron costa 5 drahme. Această invenție a lui Heron a devenit primul automat automat din lume și, în ciuda faptului că a adus profituri bune, a fost uitată de secole. Și numai în sfârşitul XIX-lea secol automate au fost reinventate. Poate că următoarea invenție a lui Heron a fost folosită activ și în temple. Orez. 10. Vase pentru „transformarea” apei în vin Invenţia constă din două vase legate printr-un tub. Unul dintre vase era umplut cu apă, iar celălalt cu vin. Un enoriaș a adăugat o cantitate mică de apă într-un vas cu apă, apa a intrat în alt vas și a îndepărtat o cantitate egală de vin din el. Un om a adus apă, iar aceasta „din voia zeilor” s-a transformat în vin! Nu este asta un miracol? Și iată un alt design al unui vas inventat de Heron pentru a transforma apa în vin și invers . Orez. 11. Amforă pentru vărsarea vinului și a apei Jumătate din amforă este umplută cu vin, iar cealaltă jumătate cu apă. Apoi gâtul amforei este închis cu un dop. Extragerea lichidului are loc cu ajutorul unui robinet situat pe fundul amforei. În partea superioară a vasului, sub mânerele proeminente, au fost forate două găuri: una în partea „vin”, iar a doua în partea „apă”. Paharul a fost adus la robinet, preotul a deschis-o și a turnat fie vin, fie apă în pahar, astupând imperceptibil una dintre găuri cu degetul.

În Europa, multe invenții grecești au trebuit să fie redescoperite după 1000-2000 de ani. Acesta a fost prețul a trei victorii - Roma, creștinismul și barbarii.

Deci, de exemplu, o macara de construcție a fost folosită în construcția templelor Grecia anticăîn jurul anului 515 î.Hr Prima referire „modernă” la un robinet datează din 1740, Franța.

Mecanismele cu angrenaje au fost folosite în secolul al V-lea î.Hr. și au primit o nouă dezvoltare abia după secolul al XIII-lea.

Săpăturile din Atena și Olympia au arătat prezența sălilor de duș, căzilor și instalațiilor sanitare cu apa fierbinte, care a fost construită în secolul al V-lea î.Hr. O invenție similară a fost refăcută în secolul al XVI-lea în Anglia.

Planificarea urbană a fost realizată pentru prima dată de arhitectul Hippodamus în timpul construcției orașului Milet (aproximativ 400 î.Hr.). Abia 1800 de ani mai târziu, în timpul Renașterii timpurii, Florența a fost planificată.

Arbaleta (gastropet) a apărut în Grecia antică în jurul anului 400 î.Hr. ÎN Europa medievală a început să fie folosit în secolele XIV-XV.

Templul lui Artemis din Efes a fost încălzit prin circulația aerului cald încă din secolul al IV-lea î.Hr. Sistem încălzire centrală a fost reînnoit în mănăstirile cistercienilor în secolul al XII-lea.

Astrolabul a fost cunoscut în Grecia în jurul anului 200 î.Hr., dar a reintrat în Europa prin lumea arabă și Spania în secolul al XI-lea.

Odometrul (un instrument pentru măsurarea distanțelor) a fost folosit de Alexandru cel Mare, reinventat de William Clayton în 1847.
Este caracteristic faptul că multe invenții au fost făcute în cel mai mare centru științific al grecilor - Alexandria, iar cel mai faimos inventator al Alexandriei a fost Heron din Alexandria.

Eroul Alexandriei, un matematician și mecanic grec care a trăit în secolul I d.Hr., este considerat cel mai mare inginer din istoria omenirii.
Eroul Alexandriei era obsedat de o pasiune pentru diverse dispozitiveȘi mecanisme automate. Pe lângă primul motor cu abur, Heron a proiectat teatre de păpuși mecanice, mașină de pompieri, odometru, lampă cu ulei cu umplere automată, noul fel o seringă, un dispozitiv topografic asemănător unui teodolit modern, o orgă cu apă, o orgă care suna în timpul funcționării unei mori de vânt etc. O serie de dispozitive ingenioase, pe care le-a descris în detaliu într-o serie de manuale din secolul I. n. uimitor.
Mașina lui care funcționează cu monede, ca multe dintre celelalte minuni ale sale, a fost destinată utilizării în temple. Ideea mecanismului era ca credinciosul să arunce o monedă de bronz de 5 drahme în fantă și, în schimb, să primească puțină apă pentru spălarea rituală a feței și a mâinilor înainte de a intra în templu. La sfârșitul zilei, preotesele puteau lua donații de la aparat. Ceva similar se face în unele catedrale romano-catolice moderne, unde oamenii aruncă schimbul în automate pentru a aprinde lumânări electrice.
Aparatul antic a funcționat după cum urmează. Moneda a căzut într-o ceașcă mică, care era suspendată de un capăt al unui balansoar atent echilibrat. Sub greutatea sa, celălalt capăt al jugului s-a ridicat, a deschis supapa și apă sfințită curgea afară. De îndată ce cupa era coborâtă, moneda aluneca în jos, marginea balansoarului cu ceașca se ridica, iar cealaltă cădea, închidea robinetul și închidea apa.
Mecanismul ingenios al lui Heron ar fi fost parțial inspirat de ideea unui dispozitiv inventat cu trei secole mai devreme de Philon din Bizanț. Era un vas cu un mecanism destul de misterios încorporat în el, care permitea oaspeților să se spele pe mâini. Deasupra conductei de apă era sculptată o mână care ținea o minge de piatră ponce. Când un oaspete l-a luat să se spele pe mâini înainte de cină, braț mecanic a dispărut în interiorul mecanismului și apa curgea din țeavă. După ceva timp, apa a încetat să curgă și a apărut o mână mecanică cu o nouă bucată de piatră ponce pregătită pentru oaspete. Din păcate, Philo nu a lăsat o descriere detaliată a modului în care a funcționat această minune mecanică excepțională, dar se pare că s-a bazat pe aceleași principii ca și automatul.
În urmă cu aproximativ 2000 de ani, Heron a inventat ușile cu deschidere automată pentru templele orașului egiptean Alexandria.
În plus, Heron a fost și specialist în organizarea de spectacole publice. Designul său de uși automate ale templului a fost un cadou pentru preoții egipteni, care timp de secole au folosit miracole mecanice sau de altă natură pentru a le spori puterea și prestigiul.
Aplicând principii relativ simple de mecanică, Heron a inventat un dispozitiv cu care, parcă prin mâini invizibile, ușile unui templu mic erau deschise atunci când preotul aprindea un foc pe altarul vizavi de el.
Într-o minge de metal ascunsă sub altar, focul a încălzit aerul. Aceasta, extinzându-se, a împins apa prin sifon într-o cadă imensă. Acesta din urmă era atârnat de lanțuri dintr-un sistem de greutăți și scripete care învârteau ușile pe axele lor pe măsură ce cuva devenea mai grea.
Când focul de pe altar s-a stins, s-a întâmplat un alt lucru uimitor. Ca urmare a răcirii rapide a aerului din minge, apa a fost aspirată în sifon într-un mod diferit. Cada goală s-a întors în sus, inversând sistemul de scripete, iar ușile au fost închise solemn.
Un alt design descris în scrierile lui Heron este cornul care suna când ușile templului au fost deschise. A jucat rolul unei sonerie și a unei alarme de efracție.
Fără îndoială, sistemul de uși automate descris de Heron a fost într-adevăr folosit în templele egiptene și poate undeva în lumea greco-romană. Inventatorul însuși s-a referit în treacăt la sistem alternativ, folosit de alți ingineri: „Unii dintre ei folosesc mercur în loc de apă, deoarece este mai greu și ușor de separat prin foc”. Ce a înțeles Heron prin cuvântul tradus ca „deconectat” este încă necunoscut, dar utilizarea mercurului în loc de apă în mecanisme similare cu designul lui Heron, desigur, le-a făcut mai eficiente.

motorul cu abur al lui Heron.

Eroul Alexandriei a inventat primul motor cu abur funcțional și l-a numit „balon de vânt”. Designul său este extrem de simplu. Un cazan larg de plumb umplut cu apă a fost plasat peste o sursă de căldură, cum ar fi o ardere cărbune. Pe măsură ce apa fierbea în două țevi, în centrul cărora bila se învârtea, aburul se ridica. Jeturi de abur au tras prin două găuri ale mingii, făcând-o să se rotească cu viteză mare. Același principiu stă la baza propulsiei moderne cu reacție.
Motorul cu abur ar putea fi folosit în scopuri practice? Pentru a răspunde la această întrebare, specialistul în antichitate Dr. J. G. Landels de la Universitatea din Reading, cu ajutorul specialiștilor din departamentul de inginerie, a realizat un model de lucru precis al dispozitivului lui Heron. El a descoperit că a dezvoltat o viteză mare de rotație – cel puțin 1500 de rotații pe minut: „Mingea dispozitivului lui Heron a fost poate cel mai rapid obiect de rotație al timpului său”.
Cu toate acestea, Landels a avut dificultăți în reglarea conexiunilor dintre bila rotativă și conducta de abur, ceea ce a împiedicat dispozitivul să fie eficient. Balamaua liberă a permis mingii să se rotească mai repede, dar apoi aburul a scăpat rapid; o balama strânsă însemna că se consuma energie pentru a depăși frecarea. Într-un compromis, Landels a considerat că eficiența mecanismului lui Heron ar fi putut fi mai mică de unu la sută. Prin urmare, pentru a produce o zecime de cai putere (puterea unei persoane), ar fi nevoie de o mașină destul de mare, care consumă o cantitate uriașă de combustibil. Pentru asta s-ar cheltui mai multă energie decât ar putea produce mecanismul în sine.
Heron a reușit să inventeze o modalitate mai eficientă de a folosi energia aburului. După cum a subliniat Landels, toate elementele necesare pentru o maşină cu abur eficientă se găsesc în dispozitivele descrise de acest inginer antic. Contemporanii săi au realizat cilindri și pistoane cu eficiență extrem de ridicată, pe care Heron le-a folosit la construcția unei pompe de apă pentru stingerea incendiilor. Un mecanism de supapă potrivit pentru o mașină cu abur se găsește în designul său al unei fântâni cu apă alimentată cu aer comprimat. Mecanismul său este similar cu un pulverizator de insecte modern. Era format dintr-o cameră rotundă de bronz, care era mai perfectă decât boilerul cu plumb din motorul său cu abur, deoarece putea rezista la presiuni mari.
Nu i-ar fi fost greu pentru Hero sau vreunul dintre contemporanii săi să combine toate aceste elemente (cazan, supape, piston și cilindru) pentru a face un motor cu abur funcțional. S-a susținut chiar că Heron a mers mai departe în experimentele sale, adunând elementele necesare într-un motor cu abur eficient, dar fie a murit în timpul testului, fie a părăsit această idee. Niciuna dintre aceste ipoteze nu este fundamentată. Cel mai probabil, din cauza faptului că era ocupat, nu și-a putut realiza această idee. Cu toate acestea, în Alexandria și în lumea greco-romană au existat mulți alți ingineri cunoscători și plini de resurse. Deci, de ce niciunul dintre ei nu a dezvoltat această idee în continuare? Se pare că totul ține de economie. Potențialul multor invenții nu a fost niciodată realizat pe deplin în lumea antică datorită economiei sclavilor. Chiar dacă un om de știință strălucit ar reuși să creeze o mașină cu abur capabilă să facă munca a sute de oameni, atunci cel mai recent mecanism nu ar stârni interes în rândul industriașilor, deoarece aceștia au avut întotdeauna forță de muncă la îndemână pe piața sclavilor. Dar cursul istoriei ar fi putut fi diferit...

Fântâna Stârcului.

Unul dintre dispozitivele descrise de savantul grec antic Heron din Alexandria a fost o fântână magică. Principalul miracol al acestei fântâni a fost că apa din fântână se bate singură, fără a folosi nicio sursă exterioară de apă. Principiul de funcționare al fântânii este clar vizibil în figură. Poate că cineva, privind diagrama fântânii, decide că nu funcționează. Sau invers, va lua un astfel de dispozitiv pentru o mașină cu mișcare perpetuă. Dar din legea fizicii despre conservarea energiei, știm imposibilitatea creării unei mașini cu mișcare perpetuă. Să aruncăm o privire mai atentă la modul în care a funcționat fântâna lui Heron.
Fântâna lui Heron este formată din vasul deschisși două vase sigilate situate sub vas. De la bolul superior la recipientul inferior, există un tub complet etanș. Dacă turnați apă în vasul superior, atunci apa începe să curgă prin tub în recipientul inferior, deplasând aerul de acolo. Deoarece recipientul inferior în sine este complet etanșat, aerul împins afară de apă, printr-un tub etanș, transferă presiunea aerului în vasul din mijloc. Presiunea aerului din rezervorul din mijloc începe să împingă apa și fântâna începe să funcționeze. Dacă pentru a începe lucrul, a fost necesar să turnați apă în vasul superior, atunci pentru funcționarea ulterioară a fântânii, apa care a căzut în vas din recipientul din mijloc era deja folosită. După cum puteți vedea, dispozitivul fântânii este foarte simplu, dar acest lucru este doar la prima vedere.
Ridicarea apei în vasul superior se realizează datorită presiunii apei cu o înălțime H1, în timp ce fântâna ridică apa la o înălțime mult mai mare H2, ceea ce la prima vedere pare imposibil. La urma urmei, acest lucru ar trebui să necesite mult mai multă presiune. Fântâna nu ar trebui să funcționeze. Dar cunoștințele grecilor antici s-au dovedit a fi atât de ridicate încât au ghicit că vor transfera presiunea apei din vasul inferior în vasul din mijloc, nu cu apă, ci cu aer. Deoarece greutatea aerului este mult mai mică decât greutatea apei, pierderea de presiune în această zonă este foarte mică, iar fântâna țâșnește din vas la o înălțime H3. Înălțimea jetului de fântână H3, fără a ține cont de pierderile de presiune din tuburi, va fi egală cu înălțimea presiunii apei H1.
Astfel, pentru ca apa fântânii să lovească cât mai sus posibil, este necesar să faceți structura fântânii cât mai sus posibil, mărind astfel distanța H1. În plus, trebuie să ridicați vasul din mijloc cât mai sus posibil. În ceea ce privește legea fizicii privind conservarea energiei, aceasta este pe deplin respectată. Apa din vasul mijlociu, sub influența gravitației, curge în vasul inferior. Faptul că ea face astfel prin vasul superior și, în același timp, bate acolo cu o fântână, nu contrazice deloc legea conservării energiei. După cum înțelegeți, timpul de funcționare al unor astfel de fântâni nu este infinit, în cele din urmă toată apa din vasul din mijloc va curge în cel inferior, iar fântâna va înceta să funcționeze.
Pe exemplul fântânii lui Heron, vedem cât de înalte erau cunoștințele oamenilor de știință din Grecia antică în materie de pneumatică.

Focul lui Heron din Alexandria.

În fiecare dimineață, preoții templului aprindeau un foc de jertfă pe altar. Și de îndată ce focul a aprins corespunzător, apoi imediat, prin voința zeilor Greciei antice, ușile s-au deschis dintr-o forță necunoscută. Când a venit seara, preoții au stins focul și totuși, din voia zeilor Greciei antice, ușile erau închise. Nimic în afară de focul de pe altar nu putea deschide ușile templului. Grecii antici au perceput acest lucru ca pe un mare miracol și din această credință în zei a devenit mai puternică. Chiar și primii creștini l-au considerat un miracol. Adevărat, această minune, după părerea lor, nu a fost creată de Dumnezeu, ci de diavol.
Principiul de funcționare a acestui miracol este descris în cartea sa de marele om de știință al Greciei antice, Heron din Alexandria.
Ușile templului nu erau fixate pe balamale obișnuite, ci pe suporturi rotunde care mergeau sub podeaua templului. În jurul suporturilor s-a înfășurat o frânghie, prin tragerea căreia se putea deschide ușile. Pentru a închide automat ușile, în proiectare a fost folosită o contragreutate. Dar acesta nu este încă un adevărat miracol. Ascunde o persoană sub podea, nu cea mai buna idee. Este prea ușor să detectezi o astfel de înșelăciune.
Pentru un adevărat miracol, a fost folosită proprietatea aerului de a se extinde atunci când este încălzit. Altarul era ermetic, iar când era încălzit, aerul cald ieșea din altar printr-o țeavă specială. Prin această conductă, aer a intrat în vasul plin cu apă. Presiunea aerului fierbinte a început să deplaseze apa din vas. Apa, printr-un tub curbat, a umplut o găleată legată de un sistem de deschidere a ușii. O găleată plină cu apă a tras o frânghie, iar ușile, la porunca marilor zei ai Greciei antice, s-au deschis.

Seara, când preoții au încetat să întrețină focul, aerul din interiorul altarului a început să se răcească. S-a creat un vid slab în altar și în partea superioară a vasului cu apă și apă din găleată, sub acțiunea presiune atmosferică se îndreptă înapoi spre vas. Găleata a devenit mai ușoară, iar contragreutatea a închis ușile.
După cum puteți vedea, zeii Greciei antice nu au nimic de-a face cu asta. Dar numai băieții din Grecia antică, la vârsta de 14 ani, nu au învățat elementele de bază ale termodinamicii la școală, iar fetele nu au mers deloc la școală. Prin urmare, chiar dacă cineva învață despre mecanismele de sub templu, va crede în continuare că ușile templului sunt deschise de zeii Greciei antice. Și cu siguranță nu preoții templului.
Mecanismul descris de Heron este unul dintre primele din istoria tehnologiei motoarelor termice. Practic este o pompă de apă. Dar o pompă de apă foarte neobișnuită. În acest design, fluidul de lucru nu este apă sau abur, ci aer.

Pompa de incendiu a lui Heron din Alexandria.

Unul dintre dispozitivele descrise în cartea savantului grec antic Heron din Alexandria a fost o pompă de apă de incendiu. Creatorul acestei pompe de incendiu este considerat a fi un alt mare om de știință al Greciei antice, Ctesibius, profesorul lui Heron din Alexandria.
Pompa descrisă de Hero of Alexandria avea toate caracteristicile unei pompe de mână moderne. Era format din doi cilindri de lucru. Fiecare cilindru avea două supape. Unul este aspirația, celălalt este evacuarea. Pompa a fost echipată cu un capac de aer. Pentru a antrena cilindrii pompei, s-a folosit o pârghie-echilibrator. Pompa a fost proiectată să acționeze două persoane.
Principiul de funcționare al pompei este destul de simplu. Când pistonul pompei se deplasează în sus, se creează o presiune redusă în cilindru, iar apa din rezervor, sub influența presiunii atmosferice, intră în cilindru.
Când pistonul se mișcă în jos, apa sub acțiunea presiunii pistonului iese din cilindru în capacul de aer. Supapele pompei împiedică mișcarea apei în cealaltă direcție.
Scopul principal al capacului de supratensiune este de a atenua fluctuațiile presiunii apei la ieșirea pompei.
Înainte de a porni pompa, hota de supratensiune este goală și complet umplută cu aer. Când pompa este în funcțiune, capacul de egalizare este umplut cu apă care vine din cilindri. Deoarece toate ieșirile de aer sunt blocate rapid de apă, aerul nu mai rămâne decât să fie comprimat sub presiunea apei care intră în hotă. La o anumită etapă, presiunea din sistem este echilibrată și apa începe să iasă din capacul de egalizare prin conductă în sus, iar aerul comprimat rămâne în partea superioară a capacului.
Când pistoanele ajung în punctul mort superior sau inferior, există o ușoară pauză în pompă. Dar apa de la pompă continuă să iasă. Este aerul comprimat din capacul de egalizare care continuă să stoarce apa. Ca urmare, apa din pompă curge constant, fără pulsații.
Prezența unui capac de supratensiune în pompă arată cât de înalte erau cunoștințele grecilor antici în domeniul pneumatic.

Stârc Alexandrian (Heronus Alexandrinus) (ani de naștere și de moarte necunoscuți, probabil secolul I), un om de știință grec antic care a lucrat în Alexandria. Autorul unor lucrări în care a conturat sistematic principalele realizări ale lumii antice în domeniul mecanicii aplicate, în „Pneumatică” G. a descris diverse mecanisme puse în mișcare de aer sau abur încălzit sau comprimat: așa-numitele. aeolipil, adică o minge care se rotește sub influența aburului, un dispozitiv de deschidere automată a ușii, o pompă de incendiu, diverse sifoane, o orgă de apă, un teatru de păpuși mecanic etc. În „Mecanica” G a descris 5 mașini simple: o pârghie, o poartă, o pană, un șurub și un bloc. G. era cunoscut și pentru paralelogramul de forțe. Folosind un tren de viteze, G. a construit un dispozitiv de măsurare a lungimii drumurilor, bazat pe același principiu ca și taximetrele moderne. Automatul lui G. pentru vânzarea apei „sacre” a fost prototipul automatelor noastre de lichide. Mecanismele și automatele lui G. nu au găsit nicio lățime aplicație practică. Au fost folosite în principal în construcția jucăriilor mecanice.Singurele excepții sunt mașinile hidraulice hidraulice, cu ajutorul cărora au fost îmbunătățite vechile linguri de apă. op. „Despre dioptrie” stabilește regulile de topografie, de fapt, pe baza utilizării coordonatelor dreptunghiulare. De asemenea, oferă o descriere a unei dioptrii - un dispozitiv pentru măsurarea unghiurilor - un prototip al unui teodolit modern. G. a făcut o prezentare a fundamentelor artileriei antice în tratatul Despre fabricarea mașinilor de aruncat. Lucrările matematice ale lui G. sunt o enciclopedie a matematicii aplicate antice. În „Metrica” sunt date reguli și formule pentru calculul exact și aproximativ al diferitelor forme geometrice, de exemplu Formula Gerona pentru a determina aria unui triunghi pe trei laturi, regulile pentru soluția numerică a ecuațiilor pătratice și extragerea aproximativă a rădăcinilor pătrate și cubice. Practic, prezentarea în lucrările de matematică a lui G. este dogmatică – regulile nu sunt adesea deduse, ci doar clarificate prin exemple.

═ Lit.: Diels G., Tehnica antică, trad. din germană., M. ≈ L., Vygodsky M. Ya., Arithmetic and Algebra in the Ancient World, ed. a II-a, M., 1967.

• - "...

  Dicționar real de antichități clasice

• - Stârc, secolul I. n. e., mecanic și matematician grec. Momentul vieții sale este incert, se știe doar că l-a citat pe Arhimede, Papp însuși l-a citat...

  Enciclopedia scriitorilor antici

• - Sf. - arhiepiscop, teolog; minte. 18.04.328. A fost ales la Scaunul Alexandriei c. 312. După ce a asistat la apariția disputei ariene, la început el a încercat să-l convingă pe Arie că ideile sale erau contrare Tradiției...

  Enciclopedia Catolică

• - inginer grec care a construit prima turbină cu abur, numită aeolipil. A inventat și mecanisme pentru control automat uși și statui în mișcare...

  Dicționar enciclopedic științific și tehnic

• - 1. Greacă. un om de știință poreclit Mecanicul. A lucrat în Alexandria în timpul lui Cezar sau Nero ca inginer, matematician și topograf...

  Lumea antica. Dicţionar enciclopedic

• - dialect greacă, care a fost creat în Alexandria în timpul Ptolemeilor ca urmare a răspândirii culturii grecești, ci mai degrabă ca limbă vorbită decât scrisă. Se deosebea de mansardă, în principal...
• - s-a născut, probabil, la Constantinopol la sfârșitul secolului al VII-lea. Autor al unei lucrări de geodezie: „Tratat de vehicule militare” și „Nomenclatura vocabulorum geometriconim”, care conține doar definiții ale termenilor întâlniți în geometrie...

  Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron

• - genul. în Alexandria, în jurul anului 155 î.Hr., a căpătat o mare faimă ca mecanic priceput; a inventat așa-numita Fântână Stârc, mașina de suflare, cricul cu roți dințate...

  Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron

• - Alexandria, un om de știință grec antic care a lucrat în Alexandria...
• - un om de știință grec antic care a lucrat în Alexandria...

  Marea Enciclopedie Sovietică

• - Savant grec antic

  Enciclopedia modernă

• - Savant grec antic. A oferit o prezentare sistematică a principalelor realizări ale lumii antice în mecanică aplicată și matematică...

  Dicționar enciclopedic mare

• - Alexandrian I adj. Vers iambic de șase picioare cu o pauză după al treilea picior cu o rimă pereche. II adj. grad neted hârtie groasă de înaltă calitate pentru desen, desen, imprimare...

  Dicţionar Efremova

• - I. ALEXANDRIAN Eu oh, oh. alexandrini. rel. la Alexandrini. Din numele poeziei „Alexandria” fr. modificări ale secolului al XII-lea. legende despre Alexandru cel Mare, scrise cu 6 picioare iambic...

  Dicționar istoric galicisme ale limbii ruse

• - Situat în Alexandria, specific ei, venind din...
• - Anul egiptean antic, transformat de împăratul roman Augustus...

  Dicţionar cuvinte străine Limba rusă

„Eron al Alexandriei” în cărți

11. Alexandria descoperire