Arhimedov vijak je uređaj koji se tradicionalno pripisuje starogrčkom matematičaru i inženjeru Arhimedu iz Sirakuze (oko 287. – 212. pr. n. e.). Njegova osnovna svrha bila je učinkovito podizanje vode s nižih na više razine, rješavajući tako velike izazove navodnjavanja i odvodnje u starom svijetu.
Dizajn i način rada
Arhimedov vijak sastoji se od spiralne površine (vijka) smještene unutar šuplje cijevi. Kada se donji kraj vijka uroni u vodu i vijak se okreće, voda se zarobljava u džepovima formiranim spiralom. Rotacijom vijka ti se džepovi pomiču prema gore, prenoseći vodu na višu razinu, gdje se ispušta u spremnik ili kanal.
Energija za pokretanje vijka može dolaziti od ljudske snage, životinja, vjetrenjača ili modernih strojeva poput motora.
Ovaj uređaj je primjer vijka kao jednog od šest klasičnih jednostavnih strojeva i pokazuje kako se rotacijsko gibanje pretvara u linearno za obavljanje korisnog rada. Ilustrira kako se sila može učinkovito primijeniti za podizanje tvari protiv gravitacije, uvodeći pojmove poput mehaničke prednosti i prijenosa energije.
Povijesni kontekst i današnja upotreba
Iako se vijak pripisuje Arhimedu, povijesni dokazi upućuju na to da su slični uređaji možda korišteni već u starom Egiptu za navodnjavanje. Pretpostavlja se da je Arhimed tijekom boravka u Egiptu proučavao ove mehanizme i usavršio njihov dizajn. Rimski arhitekt Vitruvije također je opisao ovaj uređaj, što pokazuje da je bio široko prepoznat i primjenjivan u antičkom svijetu.
Glavna uporaba Arhimedova vijka bila je navodnjavanje – prenošenje vode iz rijeka ili niskih područja na polja smještena na višim razinama. Nevjerojatno, Arhimedov vijak koristi se i danas, što svjedoči o trajnoj vrijednosti ovog drevnog izuma. Neki od modernih načina primjene uključuju:
🎯 Upravljanje vodama: Koristi se u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda i za isušivanje niskih područja. Vijak je učinkovit čak i kada tekućine sadrže otpad jer se ne začepljuje.
🎯 Proizvodnja hidroelektrične energije: Kada se koristi obrnuto, voda koja teče niz vijak uzrokuje njegovo okretanje, što pokreće generator za proizvodnju električne energije. Ova metoda posebno je učinkovita na područjima s malim visinskim razlikama.
🎯 Prijenos materijala: Načelo Arhimedova vijka koristi se i u industriji za prijenos rasutih materijala poput žita, ugljena i plastike u strojevima poput injekcijskih preša.
Profesor povijesti i sociologije, doktorand interdisciplinarnih obrazovnih znanosti. Autor i urednik udžbenika i drugih obrazovnih materijala. Zainteresiran za teme digitalne humanistike i povijesti, javnu povijest, suvremenu povijest, Holokaust, didaktiku povijesti i futurologiju.
