古代利用浮力的典型事例 内蒙古通辽市奈曼旗苇莲苏学区中心校 赵洪伟 浮力与人们日常生活联系非常紧密,具有广泛地应用。在古代,人们很早就已经开始认识和利用浮力了。有这样四个事件比较典型。 一、曹冲称象 曹冲是曹操的小儿子,自幼聪慧过人。有一次,东吴的孙权送给曹操一只大象,曹操想知道大象的重量,文武百官想了很多办法但都行不通,这时曹冲想出了办法。他叫人在河里准备一只大船,让人把大象牵到船上,等船身稳定后,在船舷上与水面相齐的地方,刻上印痕,作为标记。再叫人把象牵到岸上来,把大大小小的石头,一块一块地往船上装,船身就一点儿一点儿往下沉。等船身沉到刚才刻的标记处,曹冲就叫人停止装石头。然后称出每个石块的重量,算出总的重量,就是大象的重。 二、怀丙和尚打捞铁牛 11世纪初,在蒲州附近潼关以北的黄河上曾架起一座很大的浮桥,浮桥的缆绳用8只铁牛系住,这些铁牛立于两岸,每只铁牛重数万斤。后来由于洪水泛滥,浮桥被冲垮,铁牛也沉入河中。如何把铁牛打捞起来,在当时的条件下,是比较困难的。和尚怀丙指挥着一班船工,用两只大木船装满了泥沙,并排拴在一起,两只木船之间用木头搭了个架子,怀丙指挥着把船划到铁牛沉没的地方,叫人带着拴在木架上的绳索潜到水底下,缚绑牢铁牛,再在木架上收紧绳索,然后叫船工把船上的泥沙铲到河里去,随着船中的泥沙的减少,船身一点一点地向上浮,待到两船的浮力超过船身和大铁牛的重量时,陷在沙中的大铁牛就一点一点向上拔,直到船身浮到大铁牛悬在水中时,怀丙就叫船工们把船划到岸边。这样来回反复八次,终于把八只铁牛全部打捞上来。 三、冯宽用浮沉子估测盐水浓度 南宋人姚宽在台州做官时,为了检查盐商是否舞弊,首创了一种简单的估测盐水密度的方法。他选用体积大体相同,而质量不同的莲子十粒,当把莲子放在盐水中时,如果这些浮沉子──莲子有五粒以上浮起,说明盐水是最浓的;如果有三四粒莲子浮起,说明此盐水是浓盐水;如果不足三粒莲子浮起,说明此盐水是稀盐水。后来经进一步改进,制造了便于携带的简单装置。取四个莲子,分别用四种不同浓度的盐水浸泡,放在一个竹筒内,便成为简单的测定盐水浓度的装置。如果要测某种盐水的浓度,只要把待测盐水的一小部分装入筒内,观察各类莲子浮起的情况,便可以估测盐水的浓度。 四、阿基米德鉴别皇冠 叙古拉国王艾希罗交给金匠一块黄金,让他做一顶王冠。王冠做成后,国王拿在手里觉得有点轻。他怀疑金匠掺了假,可是金匠以脑袋担保说没有,并当面拿秤来称,结果与原来的金块一样重。国王还是有些怀疑,可他又拿不出证据,于是把阿基米德叫来,要他来解决这个难题。最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。他经过了进一步的实验以后来到王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,所以证明了王冠里掺进了其他金属。阿基米德从中发现了浮力定律:物体在液体中所获得的浮力,等于他所排出液体的重量。一直到现代,人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/7e366a140812a21614791711cc7931b765ce7b2d.html