介绍一下阿基米德原理?
阿基米德原理是描述浮力的一个物理学定律,由古希腊科学家阿基米德在公元前3世纪发现并提出。它表明,在静止的液体或气体中,被浸入其中的物体所受的向上浮力等于被排出的液体或气体的重量,也就是说,物体所受的向上浮力等于其排开的水或气体的重量。
阿基米德原理具体表述如下:在静止的液体或气体中,被浸入其中的物体所受的向上浮力等于被排出的液体或气体的重量,即:
F = ρgV
其中,F表示浮力,ρ表示液体或气体的密度,g表示重力加速度,V表示排开的液体或气体的体积。这个原理在很多实际应用中都有重要作用,如船只的浮力、气球的升力等都是基于阿基米德原理的。
需要注意的是,阿基米德原理只适用于静止的液体或气体中的物体,对于移动的物体或液体动力学的情形要考虑其他因素。同时,在实际应用当中,液体或气体的密度也可能随深度或高度的改变而发生变化,这也需要在具体计算中进行考虑。
阿基米德浮力故事?
阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称。
公元前245年,希腊西西里岛叙拉古城的赫农王(King Hieron),叫一个工匠替他打造一顶纯金皇冠。
国王给了工匠他所需要的数量的黄金,工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且重量跟当初国王所给的黄金一样重。
可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去。”国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,要他想法测定金皇冠里掺没掺银子,工匠是否私吞黄金了?但是条件却是:不许弄坏王冠!
这可把阿基米德难住了!他回到家里苦思冥想了好久,也没有想出办法。每天饭吃不下,觉睡不好,也不洗澡,象着了魔一样。
有一天,国王派人来催他进宫汇报。他妻子看他太脏了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的时候,脑子里还想着称量皇冠的难题。
突然,他注意到,当他的身体在装满水的浴盆里沉下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出来。同时,他觉得入水愈深,则他的体量愈轻。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。
于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,一丝不挂地就跑到大街上,顺着大街往皇宫跑。一边跑,一边叫:“我想出来了!我想出来了!解决皇冠的办法找到啦!”
他进皇宫后,对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你!”国王同意了。
阿基米德将与皇冠一样重的金子、和一块一样重的银子和皇冠,分别放入水盆里,观察发现:金块排出的水量比银块排出的水量少,而皇冠排出的水量比金块排出的水量多。
于是阿基米德对国王说:“皇冠掺了银子!”
国王看了实验,没有弄明白,让阿基米德给解释一下。阿基米德说:
“一公斤的木头和一公斤的铁比较,木头的体积大。如果分别把它们放入水中,体积大的木头排出的水量,比体积小的铁排出的水量多。”
“我把这个道理也用在金子、银子和皇冠上。因为金子的密度大,而银子的密度小,因此同样重的金子和银子,必然是银子的体积大于金子的体积。所以同样重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水量就比银块的水量少。”
“刚才的实验表明,皇冠排出的水量比金块多,说明皇冠的密度比金块的密度小。这就证明皇冠不是用纯金制造的!”
阿基米德有条理的讲述,使国王信服了。实验结果证明:那个工匠私吞了黄金!
阿基米德的这个实验,就是“静水力学”的胚胎。
但他并不停留在这一点上,继续深入研究浮体的问题。结果发现了自然科学中的一个重要原理——阿基米德定律。即:把物体浸在一种液体中时,其所排开的液体体积,等于物体所浸入的体积;同时,浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力的大小。
由此,他发现了浮力原理,并在名著《论浮体》记载了这个原理,人们为了纪念他,就称之为”阿基米德原理“。
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