阿基米德的浮力定律(1 / 1)

阿基米德的浮力定律

傳說敘拉古國王亥厄洛,因為打了幾次勝仗就有點飄飄然。

他命金匠打製一頂純金的王冠以示紀念。新王冠做得十分精巧,纖細的金絲密密地織成了各種花樣,大小也正合適,國王十分高興。

但轉念一想,我給了工匠15兩黃金,會不會被他們私吞了幾兩呢?於是,他馬上叫人拿秤來稱,結果不多不少正好15兩。

但這時一個大臣出來說:“重量一樣不等於黃金沒有少。萬一金匠在黃金中摻進了銀子或其他東西,重量可以不變,但王冠已不是純金的了。”國王聽後覺得很有道理,但有什麼辦法能既不損壞王冠又知道其中是否摻了銀子呢?國王把這個難題交給了阿基米德。

阿基米德欣然領命,因為解決種種難題正是他的誌趣所在。他認為,越是難題,才越有滋味。可是,不損傷王冠就不能拿到樣品,去和純金比對,也不能用試金石查檢金的純度。但是,單從表麵看,是無法看出金子純度的。

該怎樣判定王冠的黃金純度呢?阿基米德思來想去,一直想不出正確的判定方法來。一連幾個星期,他茶飯不思,簡直被這個難題迷住了。但是,很長時間過去了,他依然沒有找到解決問題的辦法。阿基米德心力交瘁,覺得總這樣也不行,還是先調節一下身心,再繼續研究吧。

於是,他叫來仆人,吩咐給自己準備洗澡水。大概是阿基米德好久沒招呼仆人替他準備洗澡水了,仆人這一次把浴盆裏的水加得太滿了。

阿基米德一條腿剛伸進去,水便溢出盆來,再伸進一條腿,水又漫出來一點兒。等他洗好澡,出了澡盆,盆裏的水已經變淺了。這時候,他再把腿伸進盆去,水不再溢出來,即使全身都浸泡在盆裏,水也沒有溢出來一點兒。

看到這種現象,阿基米德思索了這麼多日子的答案,突然明朗起來。看樣子,物體進入水中,一定會排出與體積相等的水,那麼,體積越大排開的水一定就越多了。如果把與王冠等重的純金浸入水中,它排出的水是一定的。如果王冠裏摻了別的較輕的金屬,那些金屬的體積一定比純金大,那麼肯定會多排出一些水。兩相對比,王冠裏有沒有假,不就很清楚了嗎?

想到這裏,阿基米德一陣欣喜,跳出浴盆開始檢驗自己的設想。

他用各種金屬放進水盆,計算溢出的水。得出的結論跟自己的想法完全相同。

這時,他覺得解決王冠問題的方法已經成熟,便帶著必要的儀器進了王宮,準備測試一下王冠是否真由純金所製。到王宮後,阿基米德請亥厄洛取來純金,稱出跟王冠等重的一塊,放進滿滿的一盆水中。這時候,盆中的水開始溢出盆外,阿基米德小心地將這些水放進杯中,然後放在天平的一端。

接著,他又把王冠也用同樣方法浸入水中,將溢出的水放入另一杯中,然後將這杯水放到天平的另一端。這時候,全體在場的人都清清楚楚看到,王冠所排出的水顯然比純金排出的多,天平公正地傾向了王冠一方。

阿基米德向亥厄洛國王稟報:“金匠一定在純金裏摻了比金輕的金屬,因此王冠的體積會比純金大一點兒,排出的水自然就比同樣重量的純金多。”

在事實麵前,金匠隻得承認自己確實是偷了國王的純金。

沿著浮力稱重這條思路,他繼續研究下去,終於得出浮力原理:浸在液體中的物體會受到向上的浮力,這種浮力的大小等於物體排開的液體的重量。

這就是著名的浮力定律。

夢想小啟迪

由洗澡到得出浮力定律。這是因為阿基米德將全身心都投入到科學研究中去,他才能從極普通的日常現象中找尋到科學真理。如果你希望有所成就的話,就要像阿基米德那樣,要全身心地投入。