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浮力原理的发现  

2013-01-29 07:18:19|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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浮力原理的发现



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浮力原理的发现



浮力原理的发现
湖北枣阳七方中学 杨 华 张心国

阿基米德原理告诉我们浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力。这个原理的发现却源于一个看似偶然的事情。

 

相传公元前245年,叙拉古的国王艾希罗交给金匠一块纯金,命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠。当王冠制成後,国王拿在手里掂了掂,觉得有点轻。他叫来金匠问是否掺了假。金匠以脑袋担保,并当面用秤来称,与原来金块的重量一两不差。可是,掺上别的东西也是可以凑足重量的。国王既不能肯定有假,又不相信金匠的誓言,于是把阿基米德找来,要他解此难题。

 

一连几天,阿基米德闭门谢客,反覆琢磨,因为实心的金块与镂空的王冠外形不同,不砸碎王冠铸成金块,便无法求算其体积,也就无法验证是否掺了假。他绞尽脑汁也百思不得其解。

 

有一天,他去洗澡,刚躺进盛满温水的浴盆时,水便漫了出来,而他则感到自己的身体在微微上浮。于是他忽然想到,相同重量的物体,由于体积的不同,排出的水量也不同……他不再洗澡,从浴盆中跳出来,一丝不挂地从大街上跑回家。他先把王冠放到盛满水的盆中,测量出溢出的水。又把同样重量的纯金放到盛满水的盆中,再次测量出溢出的水。结果他发现第二次溢出的水比第一次溢出的水要少。于是,他得出金匠在王冠中掺了银子。也由此,他发现了著名的浮力原理,并在名著《论浮体》记载了这个原理,人们今天称之为阿基米德原理。

 

浮力原理的发现 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

这里的记载记下了阿基米德发现物体排开液体的体积与物体的体积相等这一特点。其实这个故事传说后来还有下文。那个工匠被国王斩首,而阿基米德也得到了国王的嘉奖。若干年后,有一个老妇人前来找阿基米德,老妇人拿出一个黄金的圆球,并请求阿基米德帮忙测试她请人做的这个金球是否被别人偷取了黄金!阿基米德在确定原始总量和金球没有差别后,便用以前的排水法测试体积,结果发现按照他以前的理论,认为该金球被惨进了其他成分!就当阿基米德当众公布结果时,老妇人却气愤得将金球一切为二,出人意料,金球是空心的!原来那老妇人是被国王砍了头的工匠的母亲,为了证明儿子的清白,她用了数年的时间去设法证明阿基米德是错误的。而结果确实被她办到了,因为阿基米德疏忽了皇冠上的无数金饰件中有许多是空心的,而其结果也直接导致了阿基米德这个方法来确定物体的体积并不是完全准确的。

 

虽然由于这一点疏忽造成了阿基米德原理上的不准确性,但这并不影响阿基米德原理上提到的浮力等于排开液体受到的重力的正确性。在许多年后的今天,我们依然用这个原理来解决很多关于浮力的问题。这种在偶然间获得的灵感造就伟大的故事,对我们同学是否有些启示呢?如果不是长期的知识积累,即使这些偶然发生在我们面前的时候,我们也可能仍然是毫无察觉,让知识的升华从我们的身边悄悄地溜走!



 

 

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