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游泳池的水位

科普小知识2022-07-12 12:43:28
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小学生数学日记:游泳池水位

在生活中,各种各样的事情都可以从普通的小事变成生动而发人深省的数学问题。我们经常做的实际问题,就是在生活中画出素材,然后稍微改编成题目。这不是真的。我在做数学的时候发现了另一个有趣的问题:在一个游泳池里,有一艘上面有许多石头的船。现在我把船上所有的石头都扔进了水里。游泳池的水位会上升、下降还是保持不变?

乍一看,我很困惑:这个问题似乎与数学无关。我们现在该怎么办?我并不气馁,我努力思考,在很短的时间内我理清了线索:当石头被扔进水里时,船的重量会减轻,水位会上升,但石头会占据水中的一些空间,水位也会相应上升。因为这是同一堆石头,上升和下降的速度应该是一样的,水位肯定会保持不变。但我父亲看到了,说这是下降。我不相信,决定和他打个赌。

但是,用什么来证明我的猜测是正确的呢?此时,抽象的想象没有真正的操作。结果,我在父亲的帮助下做了一个实验:由于我的能力有限,我不能从外面移动游泳池或造一艘船,所以我不得不相应地减少问题中的条件。游泳池变成了一个塑料盆,船变成了一个肥皂盒,石头变成了五块橡皮。我先往塑料盆里倒了些水,然后把装有五块橡皮的肥皂盒放入水中,然后用一把尺子测量水位到20厘米。最关键的时刻来了,我小心翼翼地从肥皂盒里拿出五块橡皮,把它们都放进水里,最后用尺子测量水位——哦,我的上帝!只有18厘米,这是一滴!我错了!虽然事实证明水位已经下降,但我仍然是张耳和尚——困惑:水位怎么会下降?

我苦苦思索了很久。论文草稿中充满了演示图片,但我还是不知所措。我急得团团转,但是我越是焦虑,我的头脑就越混乱,相反我想不起来了。就在我要放弃的时候,我突然想起了数学家陈景润的故事,他日以继夜不懈地解决问题。血似乎充满了勇往直前的力量,没有任何困难能阻止我。果然,不出半个小时,我终于弄明白了这个问题:当石头在船上时,上升的水的重量=石头的重量,石头的密度大于水的密度,所以对于同样重量的水和石头,水的体积大于石头的体积。当石头被抛入水中时,水减轻了石头的重量,石头占据了水中的空间。因此,当石头被抛入水中后,水的体积上升=石头的体积。对于同样体积的水和石头,水的重量比石头轻。基于以上几点,得出石头被抛下后,水位下降的重量大于石头的重量,水位上升的重量小于石头的重量,即下落的水的重量大于上升的水的重量,因此下落的水的体积大于上升的水的体积,水位当然下降。这样,一个难题就解决了。

事实上,仔细观察表明,这个问题与数学密切相关,它的体积、重量和密度都在数学的范围之内。你看,生活中的一点小事也可以变成一道数学题。数学无处不在。让我们热爱数学并学好它。