Suʻesuʻega o le Tulafono a Archimedes: Faʻaalia o le Mealilo o le Pale Auro
Pendahuluan
O le tulafono a Archimedes, e taʻua foʻi o le mataupu faavae a Archimedes, o se tasi o tulafono sili ona taua i le fisiki ma le inisinia. Na maua e le tagata Eleni anamua o le matematika ma le fisiki o Archimedes i le pe tusa o le 250 T.L.M., o lenei tulafono o loʻo taʻu mai ai o soʻo se mea e goto pe opeopea i totonu o se vai e oʻo i ai se malosi e opeopea e tutusa ma le mamafa o le vai ua faʻaseʻeina e le mea. O lenei tusiga o le a suʻesuʻeina ai le faʻaaogaina o le tulafono a Archimedes e ala i se tasi o suʻesuʻega sili ona lauiloa: o le fuafuaina o le moni o le pale auro o le Tupu o Hiero II o Syracuse.
Latar Belakang
E amata le tala ina ua filifili le Tupu o Hiero II, le pule o le aai o Syracuse i Sicily, e fai se pale, po o le "krowna," e fai i le auro mama e fai ma taulaga i atua. Mo lenei faamoemoega, na ia avatu ai i se tufuga auro ni auro ma fai atu ia te ia e fai se pale matagofie ma mama. Ina ua maua le pale, na amata ona masalosalo le tupu i lona moni. Na tulaʻi mai masalosaloga pe na faaopoopoina e le tufuga auro ni siliva po o ni isi uʻamea i le pale auro ma teuteuina nisi o auro.
Ina ia foia lenei faafitauli, na valaau atu Hiero ia Archimedes, o se tasi o saienitisi sili i lona vaitaimi, e iloa ai pe moni lava na faia le pale i le auro mama e aunoa ma le faaleagaina. O lenei fesili na faataatia ai le faavae mo le mauaina e Archimedes o le mataupu faavae ua iloa nei i lona igoa.
Tulafono a Archimedes
O le mataupu faavae a Archimedes e faavae i luga o le matauina o se mea e goto pe opeopea i totonu o se vai o le a oo i ai se malosi e opeopea e tutusa ma le mamafa o le vai ua siitia e le mea faitino. O le fua faatatau faamatematika mo lenei mataupu faavae ua ta'ua e faapea:
\[ F_b = \rho \cdot g \cdot V \]
O fea:
– \( F_b \) o le malosi si'itia o pole,
– \( \rho \) o le mafiafia o le vai,
– \( g \) o le fa'avavevaveina ona o le kalave, ma
– \( V \) o le voluma o le mea ua lofia i le vai.
I le tulaga o le pale auro, o le luʻitau autū mo Archimedes o le fuafua lea pe tutusa lona telē ma le mafiafia o le auro mama.
Eureka! – O Le Faagasologa o le Sailiiliga
E tusa ai ma le tala tuu, na maua e Archimedes le fofo a o taele. Na ia lagonaina ua mama lona tino i lalo o le vai ma iloa ai o le mafuaʻaga lea o le malosi o le vai na see ese. I lona fiafia i le mauaina o le fofo i le faafitauli o le hiero, na ia tamoe ai e le lavalava i auala o Syracuse ma alaga atu, “Eureka! Eureka!” (o lona uiga “Ua ou maua!”)
Faatasi ai ma lenei musumusuga, ona faia lea e Archimedes le faataitaiga lenei e tofotofo ai le moni o le pale auro:
1. Fuafuaina o le mamafa o le palealii: Na fuaina e Archimedes le palealii e iloa ai lona mamafa.
2. Fuafuaina o le Tele o le Vai ua Fese’esea’i: Ona ia fufui lea o le pale ua tumu i le vai i totonu o le fagu ma fuaina le tele o le vai na sau i fafo. O le tele o le vai ua fese’esea’i e tutusa ma le tele o le pale.
3. Fuafuaina o le Mamafa o le Palealii: I le iloaina o le mamafa ma le voluma o le palealii, ona ia fuafuaina lea o le mamafa po o le mafiafia o le palealii i le fua faatatau \( \rho = \frac{m}{V} \), lea o le \( m \) o le mamafa ma le \( V \) o le voluma.
Afai e tutusa le mafiafia o le pale ma le mafiafia o le auro mama (\( 19,32 g/cm^3 \)), o lona uiga o le pale e moni lava e faia i le auro mama. A leai, ua fa'aopoopoina se isi u'amea.
Fa'aaogāina o le Tulafono a Archimedes
O le metotia na faʻaaogaina e Archimedes e foia ai le mealilo o le pale auro e lautele lona faʻaaogaina i vaega eseese. O nisi o faʻaaogaina taua e aofia ai:
1. Fausiaina o Vaa: E fa'aaogaina le mataupu faavae a Archimedes e mamanuina ai va'a ina ia lava le opeopea e opeopea ai ma paleni ai le avega, a'o fa'apea fo'i ona fuafuaina le mamafa po'o le loloto o le va'a ua lofia i le vai.
2. Va'a e Fa'asusu i Lalo: O va'a e fa'asusu i lalo o le vai ma isi masini e fa'aogaina lenei mataupu faavae e pulea ai lo latou opeopea po'o le maualuga i lalo o le vai e ala i le fa'atonutonuina o le tele o le vai e mitiia pe fa'asa'olotoina mai tane palasi.
3. Fuaina o le Mafiafia: O lenei mataupu faavae e faʻaaogaina foi i le fuaina o le mafiafia poʻo le mamafa patino o meafaitino eseese. I le faʻatofuina o se tamaʻi faʻataʻitaʻiga i totonu o se vai ma le fuaina o lona siʻitia, e mafai ona fuafuaina le mafiafia o le mea.
4. Suau'u ma le Kasa: E taua tele lenei mataupu faavae i le alamanuia o le suau'u ma le kesi e fuafua ai le voluma ma pulea ai le vaeluaga i le va o le suau'u, vai ma le kesi i le vavae'esega.
I'uga
O le suʻesuʻega o le tulafono a Archimedes i le fuafuaina o le moni o le palealii o le Tupu o Hiero II e le gata ina tuʻuina mai ai se faʻamatalaga faasaienisi mo le levitation ae faʻaalia ai foʻi le auala e mafai ai ona faʻaaogaina mataupu faavae autu o le fisiki e foia ai faʻafitauli moni i le olaga i aso faisoo. O lenei sailiga ua faʻaalia ai le atamai o Archimedes ma le mafai ona tuʻufaʻatasia le mataʻituina ma le faʻataʻitaʻiga i ana suʻesuʻega faasaienisi.
O loʻo tumau pea le tāua o le mataupu faavae a Archimedes i aso nei i vaega eseese o le saienisi ma le inisinia. O lo tatou malamalama i mea e pei o le opeopea, mafiafia, ma le siitia o le vai e maua ai se faavae mautu mo le tele o faʻaoga faʻaonaponei. O le tala ia Archimedes e musuia ai foi i tatou e faapea, o suʻesuʻega faasaienisi e mafai ona mafua mai i se mafaufauga faigofie i le lalolagi o siomia ai i tatou.
