Mae sgriw Archimedes - a elwir hefyd yn sgriw dŵr, sgriw Eifftaidd a'r sgriw hydrodynamig - yn beiriant a ddefnyddir i godi a chludo dŵr. Mae'r dechnoleg fel arfer yn cynnwys troell o fewn tiwb gwag sydd, o'i gylchdroi, yn dadleoli dŵr yn bositif o waelod i frig y silindr.

Er bod y dechnoleg yn aml yn cael ei chredydu i fathemategydd a dyfeisiwr Groegaidd y 3edd ganrif, Archimedes o Syracuse, mae tystiolaeth bod pympiau sgriw yn cael eu defnyddio ganrifoedd ynghynt, yn yr Aifft ac Asyria. Mewn gwirionedd, mae rhai ysgolheigion yn damcaniaethu bod pympiau sgriw yn cael eu defnyddio fel offer dyfrhau mor gynnar â'r 7fed ganrif CC.

Felly, sut yn union mae sgriw Archimedes yn gweithio, pryd y cafodd ei ddyfeisio a pham ei fod yn cael ei gredydu i Archimedes?

Sut mae sgriw Archimedes yn gweithio?

Pwmp dŵr yn yr Aifft o'r 1950au sy'n defnyddio mecanwaith sgriwio Archimedes

Credyd Delwedd: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , trwy Wikimedia Commons

Yn ei hanfod, tiwb gwag yw sgriw Archimedes sy'n cynnwys troellog neu helics sy'n dirwyn ei ffordd i fyny'r silindr. Yna gosodir pen gwaelod y tiwb mewn corff o ddŵr, ac mae'r tiwb yn cael ei gylchdroi. Wrth i'r sgriw droi, mae'n codi rhywfaint o'r dŵr. Mae troadau pellach yn codi'r dŵr trwy bocedi olynol o'r helics nes iddo gyrraedd brigy tiwb.

Yn y modd hwn, gallai dŵr o ffynhonnell is (er enghraifft, afon) gael ei godi'n hawdd i ffynhonnell wahanol (fel ffos ddyfrhau yn llifo i diroedd amaethyddol).

Mae dulliau cylchdroi'r pwmp sgriw wedi amrywio'n fawr dros y canrifoedd. Mewn rhai gwareiddiadau, byddai'r siafft yn cael ei throi trwy lafur llaw. Mewn eraill, gan wartheg neu felinau gwynt. Yn y pen draw, defnyddiwyd moduron i bweru pympiau sgriw.

Pwy ddyfeisiodd sgriw Archimedes?

Mae tystiolaeth bod sgriw Archimedes yn cael ei defnyddio yn ystod cyfnod Hellenistaidd hanes yr hen Aifft, tua'r 3ydd. ganrif CC. Bryd hynny, defnyddiwyd sgriw Archimedes i godi dŵr o'r Nîl, gan weithredu fel offeryn dyfrhau. Mae rhai ysgolheigion wedi damcaniaethu, fodd bynnag, bod gwareiddiadau hynafol yn meddu ar y dechnoleg yn llawer cynharach na'r 3ydd ganrif CC.

Casiad o gerfwedd craig Sennacherib o droed Cudi Dağı, ger Cizre. Mae'r cast yn cael ei arddangos yn Landshut, yr Almaen

Credyd Delwedd: Timo Roller, CC BY 3.0 , trwy Wikimedia Commons

Mae Assyriologist Stephanie Dalley, er enghraifft, wedi damcaniaethu bod sgriwiau dŵr yn cael eu defnyddio yn y Ymerodraeth Neo-Assyriaidd yn ystod teyrnasiad y Brenin Senacherib (704-681 CC). Mae Dalley yn dyfynnu arysgrif cuneiform fel tystiolaeth, gan ganmol yr arteffact fel prawf bod yr Asyriaid yn bwrw pympiau sgriw mewn efydd tua’r 7fed ganrif CC.

Dalley’smae'r ddamcaniaeth yn cyd-fynd ag ysgrifau'r hanesydd Groegaidd hynafol Strabo, a ysgrifennodd fod Gerddi Crog Babilon – y mwyaf anodd dod i'r golwg o '7 rhyfeddod yr hen fyd' – wedi'u dyfrhau gan ddefnyddio sgriwiau.

Nid yw'r gerddi erioed wedi cael eu dyfrhau. wedi'u lleoli'n derfynol: rhai damcaniaethau eu bod wedi'u lleoli ym Mabilon ond wedi'u dinistrio yn y ganrif 1af OC, tra bod eraill yn honni efallai eu bod wedi'u hadeiladu yn Ninefe dan y Brenin Senacherib. Felly, hyd yma, nid oes unrhyw ffordd bendant o wybod sut yn union y cawsant eu dyfrhau - boed gyda phympiau sgriw ai peidio.

Pam y'i gelwir yn boblogaidd fel sgriw Archimedes?

Archimedes Yn feddylgar (a elwir hefyd yn Portrait of a Scholar) gan Domenico Fetti, 1620. Ystyrir Archimedes fel y ffisegydd pwysicaf yn yr hynafiaeth

Credyd Delwedd: Domenico Fetti, Parth cyhoeddus, trwy Wikimedia Commons

So , os yw'n bosibl bod yr Asyriaid a'r Eifftiaid hynafol wedi bod â'r dechnoleg yn eu meddiant cyn y 3ydd ganrif CC, pam mae wedi'i enwi ar ôl mathemategydd a dyfeisiwr Groegaidd o'r 3edd ganrif, Archimedes of Syracuse?

Mae un ddamcaniaeth yn awgrymu bod Dyfeisiodd Archimedes y pwmp sgriw ei hun, yn annibynnol. Mae'r stori'n dweud bod y Brenin Hiero wedi bod Archimedes wedi dyfeisio teclyn a allai dynnu dŵr o gorff llong, a arweiniodd Archimedes i greu'r pwmp sgriw.

Mae damcaniaeth arall yn awgrymu bod Archimedes wedi teithio o Wlad Groeg i'r Aifft tua 234 CC, lle y darganfuy dechnoleg a oedd eisoes yn cael ei defnyddio yno. Yna aeth ati i addasu a gwella'r ddyfais i'w baramedrau ei hun. Yn wir, mae'r dystiolaeth yn awgrymu nad oedd Archimedes erioed wedi hawlio'r ddyfais fel ei ddyfais ei hun, ond yn hytrach fe'i credydwyd iddo ddwy ganrif yn ddiweddarach, gan yr hanesydd Groegaidd o'r ganrif 1af CC, Diodorus.

Sut mae sgriw Archimedes wedi effeithio ar gymdeithas ?

Bu sgriw Archimedes yn gymorth hanfodol ar gyfer dyfrhau ar draws yr hen fyd, yn nodweddiadol fel ffordd o godi dŵr o afonydd a llynnoedd i diroedd amaethyddol.

Hyd heddiw, mae pympiau sgriw yn a ddefnyddir mewn gweithfeydd trin dŵr ledled y byd i symud dŵr a charthffosiaeth. Gellir dod o hyd i'r dechnoleg hefyd mewn rhai reidiau parc difyrion ac mewn ffynhonnau siocled.

Os caiff dŵr ei gyfeirio i ben sgriw Archimedes, yn hytrach na'r gwaelod, mae'n gorfodi'r sgriw i gylchdroi. Gellir defnyddio hwn wedyn fel ffurf o gynhyrchu trydan. Mae pympiau cynhyrchu dŵr o'r math hwn yn cael eu defnyddio ar Afon Tafwys yn Lloegr, ac mae'r pŵer a gynhyrchir ganddynt wedyn yn cael ei fwydo i Gastell Windsor.