阿基米德定律的内容是什么(阿基米德三大定律)

文化常识 2023-10-01 11:42:01

大家在生活的过程中总会遇到一些问题，比如阿基米德定律的内容是什么(阿基米德三大定律),那么今天小编就为大家分享关于的相关文章，希望在这篇文章中你能了解到相关内容。

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阿基米德定律的内容是什么(阿基米德三大定律)

生活2022-11-2455

让我们从一个小问题开始:

有一个小池塘，里面漂浮着一艘载有石头的船。如果往池塘里扔石头，池塘里的水位会有怎样的变化？是上升，下降，还是不变？

这是一道简单的中学物理题，涉及到浮力定律的知识点，而今天的文章就是要介绍浮力定律的由来和一些比较深刻的思考。

公元前287年，阿基米德出生在意大利西西里岛的锡拉丘兹。由于他的才华和贵族出身，他被送到当时的文化中心亚历山大，和几位数学家(如大数学家欧几里德的学生埃拉托·塞塞)一起学习。这段学习经历为阿基米德日后的成就奠定了基础。

传说有一次叙拉古国王想铸造一顶纯金的王冠，于是请全国最好的工匠来完成任务。但是皇冠做好了，国王怀疑是不是掺假，说是纯金的，但是怎么证明呢？如果里面混了一些其他金属呢？

于是国王命令大臣们解决这件事。要知道2000多年来人类的科学水平一直非常落后，但这个简单的问题却让大家无所适从。国王很无奈，于是想到了当时的大科学家阿基米德(阿基米德也是国王的亲戚)，请他帮忙解决这个问题。

如果你想知道牙冠是否掺假，最直接的方法就是切开牙冠，看看它的内部状况，但这样牙冠就会被破坏。显然，这种方法是行不通的。那么还有什么方法可以在不破坏皇冠的情况下知道皇冠是否掺假呢？阿基米德虽然学识渊博，但这个问题也让他寝食难安。

随着向国王报告的日期越来越近，这个问题的解决方案仍不明朗。经过几天的不眠之夜，阿基米德留着胡子，衣服也很脏，于是阿基米德决定先洗个澡，然后向国王说明情况。

阿基米德带着沉思走进浴桶。就在他慢慢躺下，看着慢慢溢出水桶的洗澡水的时候，他想到溢出的水的体积等于他身体浸入水中的体积。阿基米德突然愣住了，从桶里跳出来，朝宫殿跑去，喊着:找到了！我找到了！

来到皇宫的阿基米德高兴地对国王说:我终于找到了问题的关键。于是他让身边的侍从拿三样东西，分别是金、冠、银，这三样东西质量相当。然后他拿来三壶水，把它们放进水里，却发现水从三壶里都溢出来了。阿基米德让侍从将三盆溢出的水分别收集起来，问国王和大臣们:这三盆水有什么区别？大家回答:没什么区别，只是三份水的体积不一样。

阿基米德笑着说，是的，三份水的体积是不一样的，这正好说明皇冠不是纯金做的，而是用其他金属混合而成的。

阿基米德进一步解释说:我们都知道每种物质都有自己的密度，金银的密度不同，而且在质量相等的情况下，密度的不同体现在物体体积的不同，这很好理解。一个物体放入水中，必然会占用水的一部分体积，这个体积自然是物体本身浸入水中的体积，也是溢出水的体积。

知道了这个，就可以判断皇冠是否掺假了，因为我带的金块和皇冠的重量一样，因为都是黄金，所以每个人的密度都一样，所以体积也一样。然后把它们放入水中后，溢出的水应该是一样的，但事实并非如此，所以只能说皇冠不是纯金的。

听到这个解释，国王和公众都啧啧称奇。这个方法真的很高。

然而，阿基米德并没有就此止步。说到底，他只是用了一个物体排出的开水体积等于它本身浸入水中的体积这个常识。物体在水中的浮力与什么有关？

阿基米德发现，当一个物体沉入水中时，如果用天平在水中称这个物体，会发现它的重量比在空气中减少了，减少的重量正好等于溢出的水的重量。

经过多次实验，阿基米德提出了著名的浮力定律:液体中物体的浮力等于它所排开的液体的重量。

以上是阿基米德发现浮力定律的故事。虽然故事的真实性值得怀疑，但浮力定律是阿基米德首先提出的，并在他的《论浮体》一书中得到了解释。

然而，这篇文章并没有结束。前几段我们也说了，还有一些更深层次的思考。那么这个思想是什么呢？先来看一个典故。

相传三国时期，有人送给曹操一头大象。曹操和官员们从未见过这样的动物。看着它巨大的身体，他们想知道大象的重量。然而，因为大象太大了，每个人都很难用秤称它的重量。

这时，曹操的小儿子曹冲说:我有个主意。

把大象带到一个小湖，准备一条船，让大象先上船，然后船沉下去，在上面刻上水位；之后移走大象，往船上加石头，当船再次降到之前刻好的水位时停止加石头。这时，船上石头的总重量就是大象的重量。