Arquimedes de Siracusa – 1ª Parte

Arquimedes de Siracusa – 1ª Parte[1]

Uma das coisas mais fabulosas que os homens da Antiguidade Clássica fizeram foi mergulhar nas mais diversas áreas do conhecimento, interligando as ciências exatas com as humanas com uma facilidade difícil, quase impossível de se pensar. Em tempos de discursos interdisciplinares em ambientes escolares, creio realmente ser válido nos debruçarmos sobre esses geniais pensadores. Afinal, Aristóteles foi muito mais do que um filósofo (e um dos fundadores da filosofia ocidental). Foi também um estudioso da zoologia, da matemática, da metafísica, um conhecedor das leis que regiam a escrita poética, o drama.

Durante a Renascença também tivemos geniais homens plurais. O que dizer de Leonardo da Vinci? Em texto a ser postado em breve nesse blog, veremos que Leonardo foi inventor, desenhista, escultor, cientista.

Leonardo da Vinci (1452 – 1519): um exemplo de pluralidade![2]

Voltando ao nosso Arquimedes, hoje você terá contato com um dos mais geniais pensadores da Grécia Antiga. Espero que você aproveite para aprender um pouco mais sobre esse brilhante homem grego.

Estudando física, tive contato com o princípio de Arquimedes. De fato, em algum momento da minha vida escolar aprendi (ou deveria ter aprendido) que foi Arquimedes quem descobriu algo fantástico, que nos maravilha até os dias de hoje. Afinal, quem já não se sentiu o Hulk carregando, com facilidade quando submersos, objetos pesados? Antes que achemos que as águas nos tornam Sansões, Hércules ou coisas do tipo, Arquimedes vem para nos elucidar o que acontece. Mas antes de falarmos dessa descoberta, vamos introduzir melhor quem foi e o que fez Arquimedes.

Arquimedes de Siracusa nasceu em 287 a.C., na cidade de Siracusa (eis o motivo do seu sobrenome), região da Sicília, na Magna Grécia, falecendo em 212 a.C. Poucas são as informações fidedignas de sua vida, mas é fato que Arquimedes pode ser apontado como um dos maiores matemáticos do mundo, e talvez o principal nome da Antiguidade no campo das ciências exatas! Seja no campo da matemática ou da física, Arquimedes trouxe ao esclarecimento questões até então envolvidas nas mais diversas discussões.

Arquimedes[3]

Uma das descobertas feitas por Arquimedes está associada a uma lenda. Diz a lenda que o rei Hierão II 306 – 215 a.C.) mandou um ourives fazer uma coroa votiva[4]  “com determinada quantidade de ouro puro, mas, depois que a coroa ficou pronta, o rei desconfiou que o ourives o tivesse enganado. O rei achou que parte do ouro havia sido substituída por prata, apesar de o ourives ter tomado o cuidado de fazer a coroa com o mesmo peso daquele do ouro recebido. Para solucionar o problema, o rei deixou a tarefa a cargo de Arquimedes”[5]. Conhecido por resolver questões complicadas, o pensador de Siracusa deveria agora remediar o imbróglio, além de salvar o pescoço do ourives, ou condená-lo de vez.

E foi na hora do banho que a solução começou a se desenhar. “Ele percebeu que enquanto entrava no tanque, determinada quantidade de água era derramada. Arquimedes então associou a observação com o problema do rei e saiu gritando ‘eureka’ (descobri)” [6].

Afinal, o que Arquimedes havia descoberto? Olha que genial!!! Simplesmente genial! “Para verificar, pegou uma quantidade de ouro com peso igual àquela que o rei havia dado ao ourives, mergulhou o ouro em um recipiente cheio de água e mediu o volume da água derramada” [7]. Sem muito pestanejar, o habilidoso filósofo fez o mesmo processo, agora com a coroa. E também com uma quantidade de prata de peso igual. BABADO! Observou “que a quantidade de água derramada pela coroa era intermediária a do ouro e da prata, sendo a da prata maior” [8], confirmando as desconfianças do rei.

Fato ou não, o que se apresenta aqui é a genialidade de um pensador, abrindo caminho para uma série de descobertas. “As relações entre as quantidades de material e o volume da água derramada comparam as medidas da densidade do ouro e da prata: a prata é menos densa do que o ouro” [9]. Partindo do fato de que foram analisadas as mesmas massas de ouro e de prata, Arquimedes confirmou que ambos possuem volumes diferentes. Afinal, em um menor espaço haverá de caber mais ouro do que prata. Simples: porque o ouro é mais denso! Prova disso é o fato de que um quilo de chumbo e um quilo de algodão tem a mesma massa (portanto, o mesmo peso, como costumamos dizer), mas ocupam volumes diferentes. Vide a imagem abaixo[10]!

Há uma animação muito bacana de como talvez tivesse ocorrido a experiência do sábio grego. Acesse http://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3o#mediaviewer/File:Archimedes_water_balance.gif

E tudo isso porque densidade se calcula a partir da seguinte fórmula:

Densidade = massa   

                     Volume

De fato, as conclusões de Arquimedes se basearam em confirmar a fraude. Mas ajudaram e muito a entender uma série de fenômenos outrora inexplicáveis. Sendo assim, o princípio de Arquimedes foi fundamental para o desenvolvimento da força hidrostática. Arquimedes sentenciou:

"Todo corpo mergulhado num fluido em repouso sofre, por parte do fluido, uma força vertical para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo."[11].

E foi com esse brilhante princípio, o princípio da Impulsão (ou Empuxo) que o filósofo resolveu o problema do rei Hiero. “Impulsão ou empuxo é a força hidrostática resultante exercida por um fluido (líquido ou gás) em condições hidrostáticas sobre um corpo que nele esteja imerso. A impulsão existe graças à diferença de pressão hidrostática do corpo, visto que esta é proporcional à densidade (massa específica) do líquido, à aceleração da gravidade, e à altura de profundidade” [12].

Em nosso próximo texto sobre Arquimedes conheceremos outras geniais descobertas desse pensador da antiguidade, bem como entenderemos melhor a Grécia do período, marcada pela chegada de povos conquistadores e pelo fim da civilização. Aguarde!

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[1] RAMOS, Pedro Henrique Maloso

[2] Imagem extraída do sítio http://pt.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Artigos_destacados/arquivo/Leonardo_da_Vinci

[3] Imagem extraída do sítio http://alkimia.tripod.com/biografias/arquimedes.htm

[4] Uma coroa votiva é feita com metais preciosos, muitas vezes com a presença de joias, sendo projetada para adornar templos, santuários ou até mesmo estátuas.

[5] http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_2/3-Fisica.pdf

[6] http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_2/3-Fisica.pdf

[7] http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_2/3-Fisica.pdf

[8] http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_2/3-Fisica.pdf

[9] http://portal.virtual.ufpb.br/biologia/novo_site/Biblioteca/Livro_2/3-Fisica.pdf

[10] http://www.sofazquemsabe.com/2012/06/o-conceito-de-densidade-o-que-pesa-mais.html

[11] http://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3o

[12] http://pt.wikipedia.org/wiki/Impuls%C3%A3o