Pemikiran cemerlang telah menghiasi generasi-generasi sebelumnya, memberikan manusia penemuan-penemuan yang menyederhanakan kehidupan dan berkontribusi terhadap kemajuan umat manusia. Beberapa orang yang mampu mengubah dunia seperti ahli matematika, astronom, dan penemu abad ketiga SM Archimedes dari Syracuse, secara tidak sengaja meninggalkan cetak biru yang diambil dan diadopsi oleh teknologi modern ke dalam produk mereka.
Meskipun Archimedes meninggal pada masa pengepungan Syracuse, warisannya telah lama melampaui masanya dan menjadi dasar bagi banyak aplikasi yang masih kita gunakan hingga saat ini. Meskipun ada kisah-kisah fantasi dan mitos yang bisa kita banggakan, seperti cermin kontroversial yang masih diperdebatkan para sejarawan hingga saat ini, ada penemuan-penemuan nyata dan dapat diverifikasi yang dikaitkan dengan Archimedes yang masih kita lihat jejaknya di dunia modern.
Melalui keempat penemuan yang lahir dari kejeniusan Archimedes ini, kita menikmati kemudahan-kemudahan yang dihasilkannya.
Odometer
Jika memerlukan pemahaman yang lebih baik tentang seberapa canggih Archimedes, pertimbangkan odometer. Pembacaan digital pada kendaraan memiliki tujuan yang cukup penting saat ini, memungkinkan kalian melacak jarak tempuh mobil untuk menentukan kapan memerlukan perawatan, seperti penggantian oli rutin dan mengganti ban. Namun perangkat tersebut berakar pada zaman di mana mekanisme transportasi kendaraan hanya berupa kuda dan roda dua.
Archimedes sangat menyukai sistem roda gigi dan salah satu sistem roda gigi terpentingnya memungkinkan pengendara mengukur jarak yang mereka tempuh, menetapkan kerangka untuk odometer modern. Sistem sederhananya mencakup roda gigi bergigi tunggal, roda gigi lebih besar dengan ratusan gigi, dan batu-batu kecil. Ketika roda gigi yang lebih kecil menyelesaikan satu putaran, ia menggerakkan roda gigi yang lebih besar, yang menjatuhkan sebuah batu ke dalam sebuah kotak.
Mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan roda gigi yang lebih kecil untuk menyelesaikan satu putaran, pada akhir perjalanan, setiap batu yang dijatuhkan akan mewakili jarak yang ditempuh. Meskipun arsitek Romawi Vitruvius menggambarkan perangkat semacam itu antara tahun 27 dan 23 SM, Archimedes masih diyakini sebagai pionir desainnya selama Perang Punisia Pertama.
Katrol Majemuk
Kehidupan Archimedes penuh dengan kisah-kisah yang tampak fantastik, salah satu yang paling menarik adalah kisah Syracusia. Dikatakan sebagai kapal angkut terbesar pada masanya dan beberapa generasi setelahnya, meskipun dimensinya sering diperdebatkan, kapal tersebut terlalu besar untuk ditarik ke laut seperti yang dilakukan kapal tradisional. Jadi Archimedes dikatakan menggunakan sistem katrol yang mengangkat kapal keluar dari dermaganya.
Meskipun Syracusia merupakan sebuah keajaiban tersendiri, teknik yang paling mengesankan adalah sistem katrol, merupakan penemuan Archimedes lainnya. Sistem katrol cukup lazim saat ini, digunakan dengan cara yang hampir sama seperti yang digunakan Archimedes untuk mengangkat kapal besar. Katrol blok dan tekel menggunakan sistem katrol untuk mengurangi jumlah gaya yang diperlukan untuk mengangkat suatu benda.
Katakanlah memiliki peti seberat 50 pon yang perlu diangkat. Dengan hanya menggunakan satu katrol, masih harus mengerahkan gaya sebesar 50 pon untuk menarik peti tersebut ke atas. Akan tetapi dalam model Archimedes, jika katrol kedua ditambahkan, gaya yang dibutuhkan berkurang setengahnya karena katrol kedua yang ditambatkan ke langit-langit mampu menahan setengah beban.
Percaya atau tidak penemuan Archimedes ternyata juga digunakan pada mobil-mobil saat ini, tepatnya pada transmisi CVT yang menggunakan sistem dua katrol untuk mendukung perpindahan gigi secara terus menerus . Katrol juga digunakan untuk menggerakkan tirai teater, mengangkat material berat di lokasi kerja seperti dermaga dan anjungan minyak, serta pada peralatan olahraga.
Sekrup Archimedes
Meskipun alat penangkal air yang melawan gravitasi ini konon jauh lebih tua daripada Archimedes dan dianggap orang Mesir yang memiliki teknologi yang mengesankan ini, nama Syracusian masih sering dikaitkan dengannya. Sekrup Archimedes hampir tidak berubah dalam aplikasi modern.
Sekrup ini dirancang untuk mengangkat air dari satu sumber dan menyimpannya ke sumber lain. Lore menyatakan bahwa Raja Hiero II dari Syracuse ingin memiliki alat untuk mengalirkan air hujan dari kapalnya. Dia memanggil penemu terkenal merancang sistem yang menggunakan heliks besar di dalam pipa. Meskipun hal tersebut mungkin benar, kita tidak dapat mengabaikan penerapan sekrup di Babilonia sebagai sarana mengalirkan air ke taman gantung.
Dipegang pada sudut 45 derajat dengan ujung bawah pipa dan heliks terendam air, sekrup memungkinkan air mengalir ke atas, melawan gravitasi. Pada ujung heliks yang kering, pengguna memutar tuas yang menggerakkan heliks sedemikian rupa sehingga mengangkat air melalui pipa untuk diendapkan pada ujung yang berlawanan.
Instalasi pengolahan air limbah masih menggunakan metode ini hingga saat ini, dan selain bahan yang digunakan, tidak banyak yang berubah. Heliks masih digunakan untuk mengangkut air limbah dan puing-puingnya sambil meminimalkan risiko penyumbatan.
Prinsip Archimedes
Tentu saja Archimedes tidak menemukan konsep tekanan hidrostatik, atau hubungan antara tekanan fluida, massa jenis fluida, kedalaman fluida, dan gravitasi. Namun pemahamannya tentang bagaimana fluida digantikan oleh kekuatan eksternal menjadi bagian integral dari banyak industri ribuan tahun kemudian. Secara sederhana Prinsip Archimedes menjelaskan bahwa berat zat cair yang dipindahkan berbanding lurus dengan volumenya.
Studi Archimedes tentang sifat-sifat fluida masih lazim hingga saat ini dan secara praktis menjadi dasar di balik kapal selam. Tangki pemberat kapal selam menentukan daya apung kapal, atau gaya ke atas suatu cairan dalam hal ini air, terhadap berat suatu benda yang memungkinkannya tetap mengapung.
Ketika tangki diisi dengan air, daya apungnya berkurang, menyebabkannya tenggelam, tetapi hanya sampai pada titik di mana terdapat keseimbangan tekanan di dalam dan di sekitar kapal. Ketika tangki pemberat dikosongkan, udara bertekanan dilepaskan ke dalam tangki, memaksa air keluar. Hal ini menurunkan tekanan hidrostatik kapal selam yang meningkatkan daya apungnya, sehingga memungkinkannya naik ke permukaan.
Penerapan lain yang dapat diterapkan Prinsip Archimedes mencakup meteorologi, geologi, dan gemologi, khususnya ketika membahas potensi kekuatan badai, volume partikel selama letusan gunung berapi, dan berat emas.
