Warum können große Schiffe eigentlich schwimmen und gehen nicht wie ein Stein unter? Archimedes beantwortete diese Frage schon vor über 2000 Jahren. Mehr zu ihm erfährst du in unserem Video und hier!
Inhaltsübersicht
Wer war Archimedes?
Archimedes von Syrakus war ein griechisches Universalgenie in der Antike. Er gilt als der bedeutendste Mathematiker, Physiker, Ingenieur und Erfinder seiner Zeit.
Archimedes war an vielen Dingen beteiligt, die wir heute nutzen: Er war zum Beispiel einer der Ersten, der Flächeninhalte und Volumen berechnete. Archimedes schaffte es auch, die Kreiszahl Pi genauer zu berechnen. Auch Hebel und Schrauben gehen auf seine Ideen zurück.
💡Archimedes berechnete eines Tages, wie viele Sandkörner in unser Sonnensystem passen: Er kam auf eine Zahl mit 80 Billiarden Nullen!
Was über Archimedes‘ Leben bekannt ist
Archimedes wurde um das Jahr 287 v. Chr. auf Sizilien geboren. Die Insel gehörte damals noch zum antiken Griechenland. Seine Begeisterung für die Naturwissenschaften wurde ihm schon in die Wiege gelegt. Denn sein Vater war ein bekannter Astronom.
Als junger Erwachsener lebte Archimedes für einige Zeit in der ägyptischen Stadt Alexandria und studierte vermutlich auch dort. Die Stadt war damals das geistige Zentrum. Dort konnte Archimedes sich mit Gleichgesinnten austauschen und sein Wissen durch Bücher der großen Bibliothek erweitern.
Im Jahre 212 v. Chr. wurde seine Heimatstadt Syrakus im Zuge der punischen Kriege von den Römern angegriffen. Archimedes konnte die Eroberung seiner Stadt hinauszögern, indem er ausgeklügelte Waffensysteme erfand. Dennoch starb er während dieses Krieges.
💡 Ein Gerücht über seinen Tod sagt, dass Archimedes während des Krieges mathematische Figuren in den Sand zeichnete. Weil ihn der Schatten eines römischen Soldaten dabei störte, sagte Archimedes zu ihm „Störe meine Kreise nicht!“. Der römische Soldat soll ihn daraufhin mit dem Schwert erschlagen haben.
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Die Entdeckung der Zahl Pi
Eine der größten Entdeckungen von Archimedes ist die Herleitung der Zahl Pi. Denn den Flächeninhalt eines Rechtecks berechnest du mit Seite A mal Seite B — doch ein Kreis hat keine Seiten. Um trotzdem den Flächeninhalt eines Kreises herauszufinden, ließ sich Archimedes eine geniale Lösung einfallen.
Er zeichnete ein Vieleck mit ganzen 96 Ecken, das annähernd die Form eines Kreises hatte. Dieses Verfahren, eine unbekannte geometrische Form durch eine bekannte aufzufüllen, nennst du Exhaustion. Damit konnte er eine Schätzung für die Zahl Pi angeben. Mit ihr lässt sich nur mit dem Radius eines Kreises auf seinen Flächeninhalt schließen.
Diese Entdeckung war von großer Bedeutung, auch für dein heutiges Leben. Ohne Pi gäbe es keine Smartphones, keine Navigationssysteme, Flugzeuge oder Satelliten. Denn Pi wird überall da gebraucht, wo die exakte Berechnung einer Kurve oder eines Kreises wichtig ist.
„Heureka!“ — Die Geschichte des Auftriebs
Angeblich kam Archimedes der Gedanke zur Auftriebskraft in seiner Badewanne. Nachdem er sich in seine gefüllte Badewanne gesetzt hatte, schwappte sehr viel Wasser heraus. Er hatte das Wasser also mit seinem Körper verdrängt. Im Anschluss verspürte er einen Auftrieb, der seinen Körper im Wasser hochdrückte.
Nachdem er das Gesehene verarbeitet hatte, soll er begeistert aus der Wanne gesprungen sein. Im Anschluss soll er nackt durch die Straßen seiner Stadt gelaufen sein und „Heureka!“ geschrien haben. Das bedeutet so viel wie: „Ich hab es herausgefunden!“.
Archimedes‘ Erkenntnis war folgende: Wann ein Körper schwimmt, hängt mit seiner Dichte zusammen. Diese Entdeckung wird heute als „Archimedisches Prinzip“ bezeichnet. Sie ist von entscheidender Bedeutung, wenn es um den Schiffsbau geht, weil ohne sie heute kein Kreuzfahrtschiff sicher im Wasser schwimmen könnte.
💡Durch diese Theorie hat Archimedes festgestellt, dass die Krone des damaligen Königs nicht zu 100% aus Gold war. Die Krone verdrängte mehr Flüssigkeit als ein gleich schwerer Goldbarren. Eigentlich hätte es keinen Unterschied geben müssen, die Krone war also nicht aus reinem Gold!
Hebelgesetze — Mit Hebeln die Welt bewegen
Neben Pi und der Dichte hat Archimedes auch noch die Hebelgesetze entdeckt. Archimedes erkannte, dass sich schwere Gegenstände durch die Verwendung eines Hebels mit weniger Kraft bewegen lassen.
Mit ihrer Hilfe könnte ein Mensch einen 100 kg schweren Stein mit Leichtigkeit hochheben. Mittlerweile gibt es im Alltag überall Hebel: Wippe, Schere, Nussknacker und Schraubenschlüssel zum Beispiel. Auch die Erfindung des Flaschenzugs kam Archimedes angeblich bei den Überlegungen zu den Hebelgesetzen. Ohne den Flaschenzug könnte zum Beispiel kein Kran funktionieren.
Archimedes‘ zahlreiche Erfindungen
Archimedes beschäftigte sich aber nicht nur mit der Theorie. Er war auch sehr tatkräftig als Erfinder tätig. So entwickelte er zum Beispiel die Archimedische Spirale und daraus auch „Archimedische Schraube“. Das ist ein Bewässerungssystem, mit dem Wasser aus einem See nach oben bewegt wurde, ohne immer Eimer schleppen zu müssen.
Um bei der Verteidigung seiner Heimatstadt zu helfen, entwickelte Archimedes zudem zahlreiche Kriegsmaschinen. Zu ihnen zählten:
- Wurfmaschinen: Katapulte und Schleudern zum Schießen von Steinen.
- Schiffshaken: Haken, mit deren Hilfe küstennahe Schiffe von Land aus beschädigt werden konnten.
- Brennspiegel: Spiegel, die mithilfe von Sonnenlicht die Segel der feindlichen Schiffe zum Brennen brachten.
Archimedes — häufigste Fragen
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Archimedes — häufigste Fragen
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Warum wurde Archimedes berühmt?Archimedes wurde berühmt, weil er als Mathematiker, Physiker und Erfinder in der Antike besonders wichtige Erkenntnisse hatte. Dazu gehören seine Arbeit an der Zahl Pi, seine Erklärung von Schwimmen und Sinken durch Auftrieb und Dichte sowie seine Erkenntnisse zu Hebeln, mit denen man schwere Lasten leichter bewegen kann.
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Was ist Archimedes‘ berühmteste Erfindung?Archimedes’ berühmteste Erfindung ist die „Archimedische Schraube“, ein Gerät, mit dem man Wasser nach oben transportieren kann. Man kann sich das wie eine schräg liegende Röhre mit einer drehbaren „Schraube“ darin vorstellen, die beim Drehen Wasser Stück für Stück nach oben befördert.
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Hat Archimedes Pi entdeckt?Archimedes hat Pi nicht als Zahl „erfunden“, aber er hat Pi sehr genau angenähert und damit berühmt gemacht. Dafür nutzte Archimedes Vielecke, die einen Kreis von innen und außen immer besser nachbilden, und konnte so Pi zwischen zwei sehr nahe Werte eingrenzen.
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Warum rief Archimedes „Heureka“?Archimedes rief „Heureka“, weil er beim Baden erkannte, dass sein Körper Wasser verdrängt und ihn das Wasser gleichzeitig nach oben drückt. Aus dieser Beobachtung verstand Archimedes, dass Schwimmen oder Sinken mit der „Dichte“ (wie schwer etwas für seine Größe ist) zusammenhängt.
Persönlichkeiten verstehen
Archimedes ist ein bekannter Gelehrter der Antike und gehört zu den wichtigsten Persönlichkeiten der Geschichte. Sich mit solchen Persönlichkeiten zu beschäftigen zeigt dir viel über Entdeckungen und geschichtliche Entwicklungen. Im Geschichtsbereich findest du passende Videos zu diesem und ähnlichen Themen.