Arquimedes

Arquimedes (287–212 a.C.) foi um físico, matemático e inventor grego. A "Espiral de Arquimedes" e a "Alavanca" são algumas de suas criações. Desenvolveu a ideia de "gravidade específica" denominada de "Princípio de Arquimedes".

Arquimedes nasceu na colônia grega de Siracusa, na Sicília, Itália, por volta de 287 a.C. Era filho de Fídias, um astrônomo grego, que costumava reunir em sua casa a elite de filósofos e homens da ciência, para trocarem ideias sobre seus trabalhos.

Durante muito tempo Siracusa fora colônia grega, mas emancipou-se e independente vivia em muito boa relação com Roma, cujo poder substituíra o da Grécia. Governava a cidade o rei Hieron II, que tinha certo grau de parentesco com a família de Arquimedes.

Formação

Quando Siracusa ficou pequena para Arquimedes, ele foi estudar na escola de Matemática de Alexandria, que embora situada no Egito era culturalmente grega, e, na época era o centro intelectual do mundo grego. Nessa época, Arquimedes teve contato com o que havia de mais avançado na ciência do seu tempo, convivendo com grandes matemáticos e astrônomos, entre eles Eratóstenes de Cirene, o matemático que fez o primeiro cálculo da circunferência da terra.

Arquimedes foi discípulo de Ceneu de Samos, notável matemático da época, seguidor do famoso Euclides.

Descobertas e Invenções de Arquimedes

Princípio de Arquimedes: ao voltar para sua cidade, Arquimedes resolveu colocar em prática uma série de projetos. Chegou à ideia da “gravidade específica”, denominada de "Princípio de Arquimedes", no qual afirmou: "Qualquer corpo mais denso que um fluido, ao ser mergulhado neste, perderá peso correspondente ao volume de fluido deslocado".

Conta-se que Arquimedes estava entrando em uma banheira enquanto meditava sobre o problema que o rei lhe havia apresentado: como distinguir uma coroa de ouro puro de outra que contivesse prata. Ao observar a água que derramava à medida que seu corpo submergia, descobriu um dos princípios fundamentais da hidrostática: a coroa não conteria outro metal se, submergir, deslocasse uma quantidade de água equivalente a seu peso em ouro. Entusiasmado pela descoberta, correu nu para a rua gritando: Eureka! Eureka! (Achei! Achei!).

Seu enunciado, que a partir de então se tornou conhecido com o nome de “Princípio de Arquimedes”, veio permitir um entendimento bem melhor do comportamento dos líquidos e constitui um dos principais fundamentos da hidrostática (ramo da Física que estuda os corpos líquidos em repouso).

O Parafuso de Arquimedes: Arquimedes inventou um dispositivo em espiral para levar de um nível mais baixo para níveis mais elevados, funcionando com base na força da gravidade e na força centrífuga.

A esfera e o cilindro: Arquimedes tinha especial orgulho de seu trabalho relativo à esfera e o cilindro. Desenvolveu as fórmulas da área da superfície e do volume da esfera, assim como as fórmulas para os cilindros nos quais a esfera pudesse se ajustar. Arquimedes mostrou que a esfera é a mais eficiente das figuras sólidas.

Geometria parece ter sido o assunto que mais o atraía, tanto que, quando perguntado o que deveriam mandar gravar em seu túmulo, o sábio determinou que fosse uma esfera e um cilindro.

A alavanca de Arquimedes: certo dia, o rei mandou chamar Arquimedes para resolver um problema, pois mandou construir uma monumental trirreme (embarcação grega) para presentear o faraó Ptlolomeu do Egito e, não sabia como lançá-la ao mar. Para surpresa sua, o sábio se propôs a realizar a tarefa com uma frase que entrou para a história:

“Dai-me uma alavanca e um ponto de apoio e eu moverei o mundo.”

O inventor criou um sistema de roldanas de grande capacidade e por meios de cabos o ligou à embarcação, e com ele executou a proeza considerada impossível: arrastou a trirreme e colocou-a na água.

Os trabalhos matemáticos de Arquimedes foram os que ele mesmo considerou mais importantes. Enunciou a relação entre a área e volume dos sólidos geométricos, estabeleceu a relação entre o comprimento da circunferência e seu diâmetro (número pi).

Demonstrou também que a área de um segmento de parábola é igual a 4/3 da área de um triângulo com base e altura iguais aos do segmento, e determinou a área da elipse e os volumes dos elipsóides e parabolóides de revolução.

No livro “Arenário” empregou um sistema de notação numérica baseado nos expoentes, o que evitava as desvantagens do sistema grego de numeração e permitia operar com grandes quantidades.

Guerra entre Cartago e Roma e as máquinas de Arquimedes

A cidade onde nasceu Arquimedes era um porto próspero e estratégico. Durante muito tempo foi colônia grega, e rei Hieron II soube evitar os conflitos entre as cidades-estado gregas.

Por causa de sua posição estratégica, a cidade de Siracusa viria a ser envolvida numa guerra acirrada entre as duas maiores potências do Mediterrâneo: Cartago e Roma.

Cartago era uma grande cidade na costa mediterrânea da África, mas Roma também estava se tornando uma cidade poderosa. Suas legiões tinham conquistado todas as cidades-estado gregas da Itália.

Roma e Cartago tentaram encontrar um meio de evitar uma guerra. Fizeram um acordo que dividia o Mediterrâneo entre as duas potências, mas não deu certo.

Com a morte de Hieron II, em 216 a.C., seu neto Hieronimus assumiu o trono, mas não reinou por muito tempo. Um traidor chamado Hipócrates, apoiado por Cartago, então em guerra com Roma, assassinou Hieronimus e se apoderou de Siracusa.

Vendo que a guerra era iminente, Arquimedes foi requisitado para projetar o que veio a ser as mais poderosas máquinas de guerra de seu tempo.

No dia em que a esquadra romana tentou atracar no porto de Siracusa viu erguer-se entre as muralhas da cidade um tentáculo mecânico munido de pinças gigantescas que esfacelavam as embarcações mais próximas.

As embarcações mais distantes sofriam pesados danos sob o impacto de imensas rochas que eram atiradas das catapultas projetadas por Arquimedes. Ao mesmo tempo, enormes espelhos côncavos feitos de metal polido eram destinados a dirigir os raios solares sobre as velas dos navios inimigos, ateando-lhes fogo.

Durante três anos, liderados pelo general Marcellus Claudius, os romanos cercaram e atacaram a cidade de Siracusa. Em Siracusa, o povo estava tão seguro que as máquinas de Arquimedes defenderiam a cidade que ficaram alheios à ameaça romana. Porém, no dia da festa da deusa Ártemis, enquanto os habitantes da cidade comemoravam com muita comida e bebida, os soldados romanos escalaram as muralhas e se posicionavam em diversos pontos da cidade de Siracusa, que acabou caindo nas mãos dos romanos.

Morte de Arquimedes

O general Marcellus, admirador das invenções de Arquimedes, ordenou que a vida do sábio fosse poupada. Mandou que seus soldados encontrasse o cientista e o levassem à sua presença.

Arquimedes sempre imerso em seus trabalhos, foi interrompido por um soldado romano, irritou-se e esbravejou que o soldado estava interrompendo os seus cálculos. O soldado irritado avisou que ele deveria acompanhá-lo, mas o inventor disse que só sairia dali quando terminasse os seus cálculos. Foi o bastante para que com um golpe de espada o soldado tirasse a vida de Arquimedes.

Arquimedes morreu em Siracusa, no ano 212 a.C., no dia da tomada de Siracusa por Roma. O inventor foi enterrado com honras e seu túmulo foi marcado com suas figuras favoritas, a esfera e o cilindro, conforme seu antigo desejo.