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阿基米德原理

也叫:浮力定律、浮力原理

物体浸在液体中会受到向上的浮力,大小等于它排开液体的重量。

🕰 公元前3世纪📍 叙拉古、欧洲科技

核心讲解

这是公元前3世纪希腊学者阿基米德总结出的一条力学规律:浸在液体里的物体会受到向上托的浮力,浮力大小恰好等于物体排开的那部分液体的重量。他是在鉴定国王的金冠是否掺银时偶然发现的:把王冠和等重的金块分别放入盛满水的缸中,比较两次溢出的水量,就能算出王冠里掺了多少银。

这条规律的价值在于给出一个可测量的判据:不切开王冠、不破坏器物,仅凭排水多少就能比较体积和密度。直到现代,人们还利用它测定船舶载重量——船排开水的重量等于船的总重量,所以吃水深度直接对应载重。

在叙拉古保卫战中,阿基米德把数学、力学与机械知识结合起来制造投石机和"机械巨手",把科学变成守城的战斗力。本书借此说明"知识就是力量"书外。

费曼版:用大白话再讲一遍

你坐进装满水的浴盆,水溢出来流到地上。你身体占了盆里一块地方,这块地方本来该盛水,于是水只能被挤出去。

溢出去的水有多重,水托你向上的劲儿就有多大。拿王冠做试验也是一样:它排开多少水,就能算出它占多大体积。

要点

  • 浮力等于物体排开液体的重量,方向竖直向上。
  • 阿基米德在鉴别金冠掺假时由排水现象发现这条原理。
  • 用法:不破坏器物即可比较体积与密度,现代仍用于船舶载重测量。
  • 阿基米德同时把力学知识用于守城机械。

常见误区

  • 以为只有浮在水面的物体才受浮力;其实沉底物体同样受浮力,只是浮力小于重力。
  • 以为排开水量指物体的总体积;准确说是物体浸入液面以下的那部分体积。

编者注

  • 无。

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