浮力定律是经典力学的定律之一,它的发现与应用是人类认识自然、驾驭自然的一大进步,它使人类对自然界中流体的应用,从被动的、无意识的状态变成主动的、有目的地应用,从而造福人类。
利用木头能漂浮在水面上的特性,人类发明了船只。但是在古代,人们不明白物体为什么能漂浮在水面上,这一奥秘首先是由古希腊最伟大的科学家阿基米德揭开的。
阿基米德出生在2000多年前意大利西西里岛上的叙拉古王国。他的父亲是一位天文学家和数学家,受父亲影响,阿基米德从小就善于思考,热爱科学。11岁时,他只身离开了家乡,到当时著名的文化中心——亚历山大城学习。初到的阿基米德投身于柯农门下,开始系统地学习数学、天文学、物理和哲学。
柯农是欧几里得的弟子,在他的精心教授下,阿基米德很快便在数学、力学等方面表现出了非凡的才能。几年之后,当阿基米德重归故里时,他已经成为希腊科学领域群星中的一员了。叙拉古国王非常钦佩阿基米德的才华和学识,便聘请阿基米德做了王宫的顾问。有一年,叙拉古国王让金匠做了一顶纯金的王冠。国王疑心金匠贪污了金子,在王冠中掺进了廉价的金属。为了弄清真相,国王请阿基米德来做鉴定,但不能损坏王冠。
阿基米德的油画像
阿基米德用和王冠重量相同的金块和银块做实验。他把金块、银块和王冠反复地比较、称量,“要是知道王冠的体积就好了!”阿基米德自言自语地说。但是对于这个问题,他一直都没有想出好办法。
一天,他去洗澡,刚躺进盛满温水的浴盆时,水便漫溢出来,而他则感到自己的身体在微微上浮。他感到身体进入浴盆越多,流出的水就越多,身体的托力就越大。这时,阿基米德脑海里突然灵光一闪:如果将王冠和金块分别放入盛满水的容器中,溢出水的体积不就等于王冠和金块的体积吗?如果溢出来的水体积相等,就证明王冠是纯金的,否则里面肯定掺了假。
阿基德在一次洗澡中发现了浮力定律。
想到这里,阿基米德激动万分,他猛地从澡盆里跳出来,连衣服都没有穿,就向王宫狂奔而去。他一边跑一边兴奋地高喊:“尤里卡!尤里卡!”(意思是我发现了)
阿基米德辨别王冠的故事仅仅是一个传说,但他研究物体所受浮力的规律并发现了浮力定律却是千真万确的。他把密度不同的物体放入水中后发现:密度和水相同的物体会完全浸入水中,但不会沉入水底;密度大于水的物体一直下沉至容器底部;密度小于水的物体总是浮在水面上。阿基米德分别采用了密度不同的物体——木块、蜡块、石块、铁块、铜块、金块等放入水中反复试验,所得的结果是完全一致的:它们受到的浮力和所排开的水的重量相等。
阿基米德意识到这是一个普遍规律,于是把研究结果写进《论浮力》中。在书中,他明确地表述了浮力定律,并用严密的逻辑推理对浮力定律进行了证明。他指出:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它所排开液体的重量。这就是著名的浮力定律。为纪念这位伟大的科学家,人们把浮力定律命名为阿基米德定律。
学海拾贝
公元前212年,正在聚精会神研究科学问题的阿基米德,被蛮横的罗马士兵杀死,终年75岁。阿基米德的遗体葬在西西里岛,墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形,以纪念他在几何学上的卓越贡献。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。