Sifoni, Pompa di livello, Corobate

Sono apparecchi il cui funzionamento dipende da squilibrio di pressione lungo un tubo pieno di liquido

corobateArchimede scrisse " Se porzioni di liquido sono contigue e allo stesso livello, la porzione più compressa caccia via la meno compressa. Ogni porzione è compressa dal peso del liquido , che è sopra di se in verticale , purchè il liquido non sia rinchiuso in qualcosa e compresso da qualcos'altro ".
E poiché il principio dei vasi comunicanti è stato attribuito erroneamente ad Erone , Lucio Russo commenta " Si può notare che il cosidetto principio dei vasi comunicanti , anche se non è dedotto esplicitamente da Archimede nella sua opera , non solo è chiaramente implicato da questo postulato, ma sembra che anche possa averne suggerito la formulazione . Dal postulato citato viene dedotta in particolare, come teorema , la famosa proposizione che abbiamo imparato a memoria a scuola con il nome di Principio di Archimede ".
Un corpo , immerso nell'acqua , riceve una spinta dal basso verso l'alto equivalente al peso del volume di liquido spostato.
Mentre un tempo veniva negato l'uso di condotte forzate ora si è sicuri che almeno sette di nove acquedotti ritenuti ellenistici presentano dislivelli orografici superati col sistema del sifone invertito .
L'acquedotto di Pergamo superava in un punto un dislivello di 190 metri con una condotta forzata in cui a fondo valle la pressione interna del tubo raggiungeva 20 atmosfere circa.
Allora non esistevano i manometri ed il principio di Archimede , almeno considerando il problema in modo statico , era l'unico sistema per calcolare la pressione nel punto più basso del tubo . Il margine di errore nel calcolo (assicura lo specialista Gunter Garbrect ) non supererebbe il 15%.
Applicazione del sifone e del principio dei vasi comunicanti è la pompa di livello , uno strumento adoperato in edilizia fino a qualche decennio fa (ora soppiantato dal raggio laser ) .
sifoniIl corobate era fra i più esatti strumenti di livello .
I greci ed i romani per livellare alla buona utilizzavano la licna ( libella in lat. , archipendolo in it. ) ma per una maggiore esattezza utilizzavano il corobate .
All'origine il corobate doveva essere una tavola lunga con alle due estremità due bracci uguali incastrati perpendicolarmente ; alle estremità pendevano due fili con piombo che quando erano paralleli ad una tacca posta nei bracci davano il segnale di esatta posizione orizzontale.
Nel III sec. a. C. , grazie agli studi archimedei o ad Archimede stesso , venne perfezionato con una scanalatura posta in alto in cui si introduceva dell'acqua, Quando i due margini estremi erano allo stesso livello di acqua si era in posizione orizzontale .

La vite senza fine

vite senza fineLa vite è una macchina semplice che può funzionare da organo di collegamento o di unione come pure da organo di manovra o di traslazione.

A questi ultimi appartiene la vite senza fine detta pure vite di Archimede. Essa è un corpo a spirale generato dal moto elicoidale con avanzamento a ogni giro uguale nel passo; si possono così traslare slitte, carrelli, saracinesche.
Gli studi sulle proprietà teoriche delle eliche risalgono ad Apollonio di Perga (contemporaneo di Archimede).
Due metodi di costruzione, inoltre, ci vengono descritti da Erone in Mechanica.

L'uso di alberi filettati per uso bellico risalgono al III sec. a.C. e sono opera di Damide e Bitone

Specchi ustori

specchi ustoriNell'immaginario collettivo, gli specchi ustori sono legati alla difesa di Siracusa durante l'assedio dei romani ed alla figura di Archimede come ideatore di essi.

Probabilmente il reale utilizzo degli specchi ustori è frutto di leggende. Fino all'anno mille nessun scrittore ha mai riportato l'utilizzo degli specchi ustori in antiche battaglie. E' probabile che questa leggenda, arrivata sino ai giorni nostri, sia frutto di frammenti di un'opera di Archimede (a noi non pervenuta) unita a successivi esperimenti condotti da altri scienziati posteriori a lui.
Leggenda vuole che, su consiglio di Archimede, alcune centinaia di Siracusane (con i loro specchi) abbiano riflesso i raggi del sole su particolari punti delle navi nemiche , mentre alcuni soldati lanciavano sopra il riflesso luminoso lance con materiali incendiari.
Antemio di Tralle (VI sec. d.C.) ed altri autori medievali ci descrivono degli specchi piani che si facevano convergere o divergere per mezzo di corde, in modo da riflettere i raggi del sole su un pannello centrale. Il fascio di luce, che si otteneva convogliando i raggi, veniva direzionato verso le navi. Per raggiungere l'effetto, occorreva disporre più specchi direzionati verso un'unica area. Era inoltre necessario che, le navi da colpire, si trovassero "ad un tiro d'arco".
In periodo archimedeo esistevano già gli specchi parabolici. Gli antichi sapevano che lo specchio parabolico fa convergere i raggi solari verso un punto detto fuoco e che il fuoco, opportunamente direzionato, è in grado di incendiare oggetti. Sappiamo che Archimede ha studiato alcune proprietà importanti della parabola e che nel II sec. a.C. venivano utilizzati in campo medico speciali specchi ustori parabolici per disinfettare e causticare col calore le ferite Non possiamo comunque pensare che con degli specchi parabolici Archimede potesse bruciare delle navi.

La Fortezza Eurialo

Unica fortezza del periodo greco siceliota, di cui ancora si ammirano ampiamente i resti, è il cosiddetto Castello Eurialo.

fortezza eurialoEsso aveva tutti i requisiti naturali richiesti ad un luogo forte: era situato nel punto più alto (120 m. s.l.m.) ed avanzato dell’altopiano dell’Epipoli con ampia visibilità di mare e terra; da un punto di vista strategico, congiungeva i lati settentrionali e meridionali delle mura dionigiane, aveva funzione difensiva ed offensiva permettendo ai soldati, uscendo, di cogliere il nemico alle spalle. Frontalmente al mastio fu scavato, per vari scopi, un fossato; allo stato attuale lungo 80 metri, largo 15,50 metri e profondo 9. Non sappiamo quando furono scavate le prime gallerie né quando fu costruita la porta a tenaglia. È comunque certo che una ristrutturazione energica oltre a nuove costruzioni e scavi furono eseguiti nel periodo archimedeo. Plutarco nella Vita di Marcello ci ricorda che Ierone II si servì ampiamente dei suggerimenti tecnici di Archimede. Lo scavo di altri due fossati e le distanze che questi presentano rispetto al mastio corrispondono infatti allo stadio più avanzato della difesa ellenistica così come possiamo vedere in altre città e così come ce li ha codificati Filone di Bisanzio, contemporaneo di Archimede. Il più distante di questi fossati rispetto al mastio si trova a 566 piedi (182 metri circa) largo 6 m, profondo 4 m.

Esso corrisponde alle indicazioni di Filone il quale suggerisce che una fortezza deve essere difesa da non meno di tre fossati e che il più lontano di questi deve trovarsi a non meno di 535 piedi, in modo da mettere la fortificazione fuori dalla portata delle più potenti catapulte. Alla difesa del terzo fossato provvedeva il secondo fossato. Esso, nel rispetto dei dettami di Filone, con forma angolare, dista circa 90 metri dal mastio; è lungo 50 metri, largo 22 e profondo 7. Dalle rovine giacenti nello spazio compreso fra il terzo ed il secondo fossato si può affermare che lì esisteva un rivellino o corpo avanzato, sicuramente con strutture che contenevano sul terrazzamento le macchine da guerra; mentre dalle feritoie si potevano tirare frecce con scorpioncini o baliste. In caso di occupazione del rivellino, da parte dei nemici, si poteva sempre battere la ritirata superando il terzo fossato attraverso un ponte levatoio. Dalle comparazioni con altre strutture militari e dalle codificazioni fatte da Filone non c’è dubbio che ci troviamo di fronte ad opere eseguite nel terzo sec. a.C. probabilmente su idee di Archimede e sicuramente sotto il suo controllo vista la carica di sovrintendente ( epoptes) che assumeva nella polis.