影响世界的100个实验一水的浮力实验
"给我一个支点,我就能撬起整个地球。"这是古希腊哲学家、科学家阿基米德的经典话语。从这句话从中我们能看出古代人的智慧真是伟大。而本次我们讨论的是水的浮力这个实验。而它也与我们的主人翁阿基米德有关。
阿基米德接到国王的一个命令,即在不打碎王冠的前提下查明它是否是纯金打造的,因为国王怀疑制作王冠时掺入了便宜的银。对于如何检查王冠的任务,阿基米德无所适从。然而,灵感往往来源于现实。一天,阿基米德入浴盆洗澡时,发现浴盆中的水被自己的身体排出浴盆外。经过仔细研究,他发现排出的水的体积等于身体没入水的体积。于是他想到检测王冠的任务,他可以将王冠没入水中,看溢出多少水,这样在不破坏王冠的情况下就能测量它的体积。
由于银的密度比金的小,制作出来的同等质量的王冠肯定纯金的王冠体积更大,那么把非纯金的王冠放入水中,它排出水的体积将比纯金的多。阿基米德运用这个原理成功地鉴定了工匠们制作的王冠是非纯金的。
其实这个只是个故事,已经无法辨别真假,但这个故事记载在拉丁文诗《度量衡歌》中。阿基米德在《论浮体》中描述:作用于水(或其他流体)中物体受到向上的力(浮力)等于排出的流体所受的重力。后来这个原理被称作阿基米德原理。现如今阿基米德原理得到广泛的应用,特别是航海和航天业,如在军事上常见的潜水艇,它能够在海中灵活上浮和下沉,那么潜水艇的上浮和下沉是怎样实现的呢?靠的是改变自身重力来实现的。那么如何改变它自身的重力呢?靠的是压缩空气排出水舱中的水或向水舱中充水来实现。当排出水时,潜水艇的重力减少,而充水时,潜水艇的重力增大。即:增加重力,当重力>浮力时,会潜入水中;减少重力,当重力<浮力,会浮出水面。潜水艇靠改变自身重力实现潜水和上浮。
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