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Anonymous asked in 教育與參考其他:教育 · 2 decades ago

關於阿基米德原理

可以幫我查提出阿基米德原理ㄉ科學家是誰?以及他ㄉ成就和在科學界ㄉ影響?~字數必須達到1200ㄍ字以上~拜託~我今天就要交作業ㄌ

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  • 2 decades ago
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    阿基米德〈Archimedes約公元前287~前212)

    古希臘偉大的數學家﹑力學家。生于西西裡島的敘拉古,

    卒于同地。早年在當時的文化中心亞歷山大跟隨歐幾裡

    得的學生學習,以後和亞歷山大的學者保持緊密聯繫,因此

    他算是亞歷山大學派的成員。後人對阿基米德給以極高的評價,常把他和I.牛頓﹑C.F.高斯並列為有史以來三個貢獻最大的數學家。他的生平沒有詳細記載,但關於他的許多故事卻廣為流傳。據說他確立了力學的摃杆定律之後,曾發出豪言壯語:"給我一個立足點,我就可以移動這個地球!"敘拉古的亥厄洛王叫金匠造一頂純金的皇冠,因懷疑裡面摻有銀子,便請阿基米德鑒定一下。當他進入浴盆洗澡時,水漫溢到盆外,於是悟得不同質料的物體,雖然重量相同,但因體積不同,排去的水也必不相等。根據這一道理,就可以判斷皇冠是否摻假。阿基米德高興得跳起來,赤身奔回家中,口中大呼:"尤裡卡!尤裡卡!"〈希臘語,意思是"我找到了"〉他將這一流體靜力學的基本原理,即物體在液體中減輕的重量,等於排去液體的重量,總結在他的名著《論浮體》中,後來以"阿基米德原理"著稱于世。第二次布匿戰爭時期,羅馬大軍圍攻敘拉古,阿基米德獻出自己的一切聰明才智為祖國效勞。傳說他用起重機抓起敵人的船隻,摔得粉碎;發明奇妙的機器,射出大石﹑火球。還有一些書記載他用巨大的火鏡反射日光去焚燬敵船,這大概是誇張的說法。總之,他曾竭盡心力,給敵人以沉重打擊。最後敘拉古因糧食耗盡及奸細的出賣而陷落,向基米德不幸死在羅馬士兵之手。流傳下來的阿基米德的著作,主要有下列幾種.《論球與圓柱》,這是他的得意傑作,包括許多重大的成就。他從幾小定義和公理出發,推出關於球與圓柱面積體積等50多個命題.用幾何方法解決相當于三次方程x2(α-x〉= b2c的問題.《圓的度量》,計算圓內接與外切96邊形的週長,求得圓週率p:3 10/71 < p < 3 1/7。《劈錐曲面與旋轉橢圓體》,研究幾種圓錐曲線的旋轉體,以及這些立體被平面截取部份的體積.在引理申給出公式

    12+22+32+…+n2=1/6 n(n+1)(2n+1).

    《論螺線》利用一組內接和一組外接的扇形,確定"阿基米德螺線"(現用極坐標方程r=aq來表示〉第一圈與始線所包圍的面積等於p(2pa)2/3.《拋物線圖形求積法》,確定拋物線與任一弦所圍弓形的面積。《平面圖形的平衡或其重心》,從幾個基本假設出發,用嚴格的幾何方法論證力學的原理,求出若干平面圖形的重心。《數沙者》,設計一種可以表示任何大數目的方法,糾正有的人認為沙子是不可數的,即使

    可數也無法用算術符號表示的錯誤看法。《論浮體》,討論

    物體的浮力,研究了旋轉拋物體在流體中的穩定性。阿基米德還提出過一個"群牛問題":含有八個未知數。最後歸結為一個二次不定方程x2-4729494y2=1。其解的數字大得驚人,共有二十多萬位!阿基米德當時是否已解出來頗值得懷疑。除此以外,還有一篇非常重要的著作,是一封給埃拉托斯特尼的信,內容是探討解決力學問題的方法。這是1906年丹麥語言學家J.L.海貝格在土耳其伊斯坦布爾發現的一卷羊皮紙手稿,原先寫有希臘文,後來被擦去,重新寫上宗教的文字。幸好原先的字跡沒有擦乾淨,經過仔細辨認,證實是阿基米德的著作,其中有在別處看到的內容,也包括過去一直認為是遺失了的內容。後來以《阿基米德方法》為名刊行于世。它主要講根據力學原理去發現問題的方法.他把一塊面積或體積看成是有重量的東西,分成許多非常小的長條或薄片,然後用已知面積或體積去平衡這些"元素",找到了重心和支點,所求的面積或體積就可以用杠杆定律計算出來.他把這種方法看作是嚴格證明前的一種試探性工作,得到結果以後,還要用歸謬法去證明它。他用這種方法取得了大量輝

    煌的成果。阿基米德的方法已經具有近代積分論的思想。

    然而他沒有說明這種"元素"是有限多還是無限多,也沒有擺脫對幾何的依賴,更沒有使用極限方法。儘管如此他的思想是具有劃時代意義的,無愧為近代積分學的先驅.他還有許多其他的發明,沒有一個古代的科學家,像阿基米德那樣將熟練的計算技巧和嚴格證明融為一體,將抽象的理論和工程技術的具體應用緊密結合起來。

    參考書目

    Archimedes, The Works of Archimedes with the Method

    of Archimedes, Dover, New York, 1912.

    來源 : http://poncelet.math.nthu.edu.tw/disk5/enc/archime...

    古希臘物理學家和數學家、靜力學和流體靜力學的奠基人,恩格斯在<<自然辯證法>>一書中讚譽他是後古典時期才開始的對科學進行精確和有系統之研究的代表人物。公元前287年,阿基米德生於西西里島的敘拉古(今意大利錫拉庫薩),他的父親是天文學家和數學家。他11歲時被送到古希臘世界的文化中心亞歷山大里亞城學習,學習期間對數學、力學和天文學有濃厚的興趣。在他學習天文學時,發明了用水力推動的星球儀,並用它模擬太陽、行星和月亮的運行及表演日食和月食現象。為解決用尼羅河水灌溉土地的難題,他發明了圓筒狀的螺旋揚水器,後人稱它為“阿基米德螺旋”。公元前240年他回敘拉古後,當了國王亥厄洛的顧問,幫助國王解決生產實踐、軍事技術和日常生活中的各種科學技術問題,傳說他晚年所發明的作戰機械把羅馬入侵者阻止於敘拉古城外長達二三年之久。另一難於置信的傅說是:他曾叫許多人手執凹面鏡去會聚陽光,以燒燬羅馬軍隊的木製戰艦。公元前212年敘拉古城失陷,正在聚精會神地研究科學問題的阿基米德不幸被蠻橫的羅馬士兵殺害。

      阿基米德的主要科學貢獻是:

      1.有系統地總結並嚴格地證明了槓桿定律,為靜力學奠定了基礎。在總結前人經驗的基礎上,阿基米德系統地研究子物體的重心和槓桿原理,提出精確地確定物體重心的方法,指出在物體的重心處支起來就能使物體保持平衡。在<<論平面圖形的平衡>>一書中,進一步確定各種平面圖形的重心,並對槓桿平衡條件做了嚴格的數學證明,得出重物的重量比和它們離支點的距離成反比的槓桿定律。運用這一定律,阿基米德設計過槓桿滑輪系統,創造了用小力把大船拉到水裏的奇蹟。為了說明槓桿原理的威力,他曾說過:“假如給我一個支點,我就能推動地球。”

      2.發現阿基米德原理,從而奠定了流體靜力學的基礎。傅說亥厄洛王召見阿基米德,讓他鑑定純金王冠是否攙假。他冥思苦想多日、在跨進澡盆去洗澡時,從看見水面上升得到啟示、作出了關於浮體問題的重大發現,並通過王冠排出的水量解決了國王的疑問。在著名的<<論浮體>>一書中,他詳細口述了這一發現,總結出著名的阿基米德原理:放在液體中的物體受到向上的浮力,其大小等於物體所排開之液體重;從此使人們對物體的沉浮有科學的認識。

      3.確定各種幾何圖形的面積和物體之表面積、體積的計算方法,創立“窮竭法”。他精通幾何學,先後發現了幾十條定理。在<<圓的度量>>等著作中,他提出計算圓的周長、面積及扇形面積的準確公式;他使用圓內接多邊形與外切多邊形之邊數增多時面積逐漸接近的方法,精確求出圓周長與直徑之比(即常數p)應處在小於22/7、大於223/71的範圍。在這些計算中,他創立的“窮竭法”實質上與現代數學中積分計算的基本思想相同。在<<論拋物線形的求積法>>、<<論球和圓柱>>等著作中,阿基米德於計算拋物線弓形面積和球、橢球、旋轉拋物體等的表面積與體積時進一步發展了“窮竭法”,可以說是現代微積分法的先導。他還首創記任意大數的方法,突破了當時用希臘字母記數無法超過一萬的局限。

      和他的前輩及同時代的一些學者相比,阿基米德的學術活動有一個顯著的特點,就是他既極為重視科學的嚴密性、準確性,要求對每一個問題都進行精確的、合乎邏輯的證明;又非常注意科學知識的實際應用,親自設計製造過多種機械裝置和建築物,開創理論研究和實際應用密切結合的學風。

      流傳下來之阿基米德的著作,除上文提到的以外尚有<<螺線>>、<<論錐體和球體>>、<<沙的計算>>等;據現在所知,他失傳的著作有<<天球儀的製造>>、<<論槓桿>>、<<支持>>、<<原理>>和<<反射光學>>等。在他死後差不多兩千年,英國牛津於1670年出版了<<阿基米德遺著全集>>,經歷這麼多世紀後留存下來之阿基米德的著作就全部收在這部全集中了。

    來源 : http://www.cshs.ntct.edu.tw/sd/phys/person.htm#%E9...

  • 1 decade ago

    原來還可以這樣掰功課......

  • Anonymous
    2 decades ago

    他大約在公元前287年出身於西西里島上的希臘城市敘拉古,他的許多學術成果就是通過和亞歷山大的學者通信往來保存下來的。公元前212年羅馬軍隊攻入敘拉古,並闖入阿基米德的住宅,看見一位老人在地上埋頭作幾何圖形,士兵將圖踩壞。阿基米德怒斥士兵:『不要弄壞我的圖!』士兵拔出短劍,刺死了這位曠世絕倫的大科學家,阿基米德竟死在愚蠢無知的羅馬士兵手裡。

  • Anonymous
    2 decades ago

    嗯 嗯 還 真 詳 細 !

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  • 阿基米得Archimedes(西元前287~212年)

     

    當牛頓說:「如果我看的比別人遠,是因為我站在巨人的肩上。」的時候,他心目中的巨人必定有一個是西拉斯鳩人—阿基米得,古代最傑出的數學家、物理學家 和工程師。父親菲迪阿斯是 一位天文學家,阿基米得的一生大部分的時間是在希臘的 西拉斯鳩,受教於歐幾理德。他是國王海厄洛二世的親戚,為國王設計許多打仗用的機械來抵抗羅馬人的七略,他也因為檢定王冠的含金量而發現浮力原理。阿基米得是第一位講科學的工程師,在他的研究中,使用歐幾理得的方法,先假設,再以嚴謹的邏輯推論得到結果,他不斷地尋求一般性的原則而用於特殊的工程上。他的作品始終融合數學和物理,因此阿基米得成為物理學之父。

    他應用槓桿原理於戰爭,保衛西拉斯鳩的事蹟是家喻戶曉的。而他也以同 一原理導出部分球體的體積、迴轉體的體積(橢球、迴轉拋物麵、迴轉雙曲面),此外,他也討論阿基米得螺線(例如:蒼蠅由等速旋轉的唱盤中心向外走去所留下的軌跡),圓,球體、圓柱的相關原理,其成就,在古時無人能望其項背。

    阿基米得將歐幾理德提出的趨近觀念作了有效的運用,他提出圓內接多邊形和相似圓外切多邊形,當邊數足夠大時,兩多邊形的周長便一個由上,一個由下的趨近於圓周長。他先用六邊形,以後逐次加倍邊數,到了九十六邊形,求π的估計值介於3.14163和3.14286之間。另外他算出球的表面積是其內接最大圓面積的四倍。而他最得意的傑作是導出圓柱內切球體的體積是圓柱體積的三分之二倍。這定理就刻在他的墓碑上,也成為他名垂千古的一大註記。

    延伸閱讀:Men of Mathematics (E.T.BELL)

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