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阿基米德的贡献

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:在力学方面,阿基米德的成绩是最突出的。在数学领域,阿基米德吸取了古希腊研究抽象数学的科学方法的精华,从而使数学的研究和实际应用相互联系起来。其三,阿基米德摒弃了古希腊繁冗的数字表示方式,首创了记大数的方法,这在当时,是一种突破,因为当时只能用希腊字母计数,而且不能超过1万。只是由于受到当时条件的限制,阿基米德并没有对这个问题进行深入而全面的研究。

1.阿基米德的贡献

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杠杆定律在生活中的应用

阿基米德在各个领域都曾作出过贡献,但最主要的是以下三个方面:

(1)力学方面

在力学方面,阿基米德的成绩是最突出的。首先,以埃及人用杠杆抬起重物这一经验为基础,阿基米德对物体重心进行了深入分析与研究后,比较系统地提出了能够精确地确定物体重心的方法,同时他还指出,如果在物体的中心处将物体支起来,可以使物体保持平衡状态。与此同时,他在研究机械的过程中,不仅发现了阿基米德原理(即杠杆定律),还对它进行了系统证明,为静力学打下了良好的基础。不仅如此,阿基米德还利用这一原理设计制造了各种各样的机械。其次,他在研究浮体这一过程中发现了浮力定律,即著名的阿基米德定律。

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(2)几何学方面

数学领域,阿基米德吸取了古希腊研究抽象数学的科学方法的精华,从而使数学的研究和实际应用相互联系起来。

其一,他是第一个对圆周率进行科学研究的人。此外,他还提出用圆内接多边形与外切多边形边数增多、面积逐渐接近这一方法来求圆周率。更为重要的是,他求出了圆周率的大体范围为:223/71<π(即圆周率)<22/7。

其二,阿基米德将抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法确定了下来。此外,他在推算这些公式的过程中,还创立了“穷竭法”,与现代微积分中所说的逐步近似求极限的方法极为接近。

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日食和月食现象

其三,阿基米德摒弃了古希腊繁冗的数字表示方式,首创了记大数的方法,这在当时,是一种突破,因为当时只能用希腊字母计数,而且不能超过1万。这样一来,便解决了长久以来的数学难题。

其四,他还提出了著名的阿基米德公理,如果用现代数学语言对其进行表述,阿基米德原理适用于任何自然数(其中不包括0)a、b,如果a<b,则必有自然数n,使n×a>b。

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阿基米德

(3)天文学方面

在天文学方面,一方面,他发明了用水力推动的星球仪,而且还将它用来模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象;另一方面,他将地球视为圆球状,而且是围绕着太阳转的,这与哥白尼的“日心地动说”相比,要早1800年。只是由于受到当时条件的限制,阿基米德并没有对这个问题进行深入而全面的研究。

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