Arhimedov vijak – poznat i kao vodeni vijak, egipatski vijak i hidrodinamički vijak – je mašina koja se koristi za podizanje i transport vode. Tehnologija obično sadrži spiralu unutar šuplje cijevi koja, kada se rotira, pozitivno istiskuje vodu od dna prema vrhu cilindra.

Iako se tehnologija često pripisuje grčkim matematičarima i izumiteljima iz 3. stoljeća, Arhimed iz Sirakuze, postoje dokazi da su vijčane pumpe bile u upotrebi vekovima ranije, i u Egiptu i u Asiriji. U stvari, neki naučnici teoretiziraju da su vijčane pumpe korištene kao alati za navodnjavanje još u 7. stoljeću prije Krista.

Dakle, kako tačno funkcionira Arhimedov vijak, kada je izumljen i zašto se pripisuje Arhimedu?

Kako radi Arhimedov vijak?

Pumpa za vodu u Egiptu iz 1950-ih koja koristi Arhimedov zavrtnji mehanizam

Image Credit: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , preko Wikimedia Commons

Arhimedov vijak je u suštini šuplja cijev koja sadrži spiralu ili spiralu koja se vijuga uz cilindar. Donji kraj cijevi se zatim stavlja u tijelo s vodom, a cijev se rotira. Kako se vijak okreće, on zahvata dio vode. Daljnji okreti podižu vodu kroz uzastopne džepove spirale sve dok ne dođe do vrhacijev.

Na ovaj način bi se voda iz nižeg izvora (recimo, rijeke) mogla lako podići do drugog izvora (kao što je jarak za navodnjavanje koji teče do poljoprivrednih površina).

Metode rotacije vijčane pumpe su se uvelike razlikovale tokom vekova. U nekim civilizacijama, osovina bi se okretala ručnim radom. U drugima, stokom ili vjetrenjačama. Konačno, motori su korišćeni za pokretanje vijčanih pumpi.

Ko je izumeo Arhimedov vijak?

Postoje dokazi da je Arhimedov vijak bio u upotrebi tokom helenističkog perioda istorije starog Egipta, oko 3. vek pne. U to vrijeme, za podizanje vode iz Nila korišten je Arhimedov vijak, koji je funkcionisao kao alat za navodnjavanje. Neki naučnici su, međutim, teoretizirali da su drevne civilizacije posedovale tehnologiju mnogo ranije od 3. veka pre nove ere.

Stonjeni reljef Senaheriba iz podnožja Cudi Dagija, blizu Cizre. Glumci su izloženi u Landshutu, Njemačka

Image Credit: Timo Roller, CC BY 3.0, preko Wikimedia Commons

Asiriologinja Stephanie Dalley, na primjer, teoretizirala je da su vodeni šrafovi bili u upotrebi u Neoasirsko carstvo za vrijeme vladavine kralja Senaheriba (704-681 pne). Dalley navodi klinasti natpis kao dokaz, pozdravljajući artefakt kao dokaz da su Asirci lijevali vijčane pumpe u bronzi oko 7. stoljeća prije Krista.

Dalley'steorija je u skladu sa spisima starogrčkog istoričara Strabona, koji je napisao da su Viseći vrtovi Babilona – najneuhvatljivije od '7 čuda antičkog sveta' – bili navodnjavani pomoću vijaka.

Vrtovi nikada nisu su definitivno locirani: neki pretpostavljaju da su bili locirani u Babilonu, ali uništeni u 1. vijeku nove ere, dok drugi pretpostavljaju da su mogli biti izgrađeni u Ninivi pod kraljem Senaheribom. Dakle, za sada ne postoji definitivan način da se zna kako su tačno navodnjavani – da li pužnom pumpom ili ne.

Zašto je popularno poznat kao Arhimedov vijak?

Arhimedov vijak Promišljen (također poznat kao Portret učenjaka) Domenica Fettija, 1620. Arhimed se smatra najvažnijim fizičarom u antici

Image Credit: Domenico Fetti, javno vlasništvo, preko Wikimedia Commons

Dakle , ako su Asirci i stari Egipćani možda posjedovali tehnologiju prije 3. stoljeća prije Krista, zašto je nazvana po grčkom matematičaru i izumitelju iz 3. stoljeća, Arhimedu iz Sirakuze?

Jedna teorija tvrdi da Arhimed je sam izumeo vijčanu pumpu, nezavisno. Priča kaže da je kralj Hijero dao Arhimedu da izume alat koji bi mogao da ukloni vodu iz trupa broda, što je navelo Arhimeda da stvori vijčanu pumpu.

Druga teorija tvrdi da je Arhimed otputovao iz Grčke u Egipat oko 234. pne, gdje je otkriotehnologija koja je tamo već bila u upotrebi. Zatim je krenuo sa podešavanjem i poboljšanjem izuma prema sopstvenim parametrima. Zaista, dokazi upućuju na to da Arhimed nikada nije tvrdio da je pronalazak svoj, već da mu je dva vijeka kasnije, grčki istoričar iz 1. stoljeća prije nove ere, Diodorus, pripisao ga je.

Kako je Arhimedov vijak utjecao na društvo ?

Arhimedov vijak služio je kao vitalna pomoć za navodnjavanje širom antičkog svijeta, obično kao sredstvo za podizanje vode iz rijeka i jezera u poljoprivredna zemljišta.

Do danas su pužne pumpe koristi se u postrojenjima za prečišćavanje vode širom svijeta za premještanje vode i kanalizacije. Tehnologija se također može naći u vožnji u zabavnim parkovima i u čokoladnim fontanama.

Ako je voda usmjerena na vrh Arhimedovog vijka, a ne na dno, to prisiljava vijak da se okreće. Ovo se onda može koristiti kao oblik proizvodnje električne energije. Hidrogeneracijske pumpe ove vrste koriste se na rijeci Temzi u Engleskoj, a energija koja se generira od koje se zatim dovodi u zamak Windsor.