阿基米德与比重与浮力

阿基米德，古希腊世界最伟大的科学家，于公元前287年出生于意大利南部西西里的锡拉丘兹。他的父亲是一名天文学家，与叙利亚国王海涅罗二世有亲戚关系。阿基米德11岁时，他去埃及的文化中心亚历山大学习，并进入欧几里得创立的数学学校，在那里他学习数学、天文学、物理学和其他相关知识。在亚历山大学习了一段时间后，阿基米德想家了，回到了他的祖国，西西里的锡拉丘兹。古城西拉的国王，看到他已经在国外学习了多年，不管他的知识，一见面就给他出了一个难题。原来，一年一度的向上帝献祭的盛大节日即将来临。海涅罗国王给了金匠一块纯金，并命令他制作一个精致华丽的王冠。王冠做好之后，国王用手掂了掂，感到一丝轻松。他打电话给金匠，询问是否有赝品。金匠用他的头担保它，并且面对面地称它。皇冠的重量与原金块的重量相同。然而，如果与其他东西混合，也可以增加重量。国王不确定是否有赝品，也不相信金匠的誓言，所以他叫阿基米德来解决这个问题。几天来，阿基米德关上门，感谢客人。他仔细考虑了一下。因为纯金件不同于镂空的皇冠，他无法计算它的体积，也无法验证它是否混有赝品。他绞尽脑汁也没有想出好的解决办法。阿基米德有一个奇怪的问题。家里的桌子上有灰尘，他永远也擦不掉。他不得不在桌子上画半天，因为那时没有纸和笔。此外，他经常画自己。那时，人们用一种特殊的泥球作为肥皂。这一天，他打算洗个澡，但他一脱下外套，就抓起一团泥肥皂，涂在他的腹部和胸部。他画三角形和圆形，一边画一边想着令人讨厌的皇冠。这时，他的妻子进来了，一眼就知道他又犯了一个错误。她二话没说，把他推进了浴室。当他挣扎时，他喊道，“不要弄湿我的图形！”然而，夫人强迫阿基米德洗澡并不罕见。话音未落，他“扑通”一声掉进了浴缸，他的妻子关上门。然而，这一下跌使他的思想从数字的死胡同中解放出来。他看着池边。游泳池满了。当他浸入水池时，水沿着池边溢出，地上的鞋子被淹没在水中。他俯身去取它们。他立即用他的身体水撤回到水池里，因此他甚至没有拿他的鞋子，并且浸泡在水中，因此一个人出来，并且水上升和下降。正当这位女士要出门的时候，她正准备做些别的事情，这时她听到水池里的水发出嘎嘎的声音，水在地上晃动。她停下来转身，正要喊，“我甚至不能洗澡！”突然，阿基米德一丝不挂地冲出门，浑身是水，把她撞倒在地。她伸手去抓她，但她没有抓到她。这时，阿基米德已经冲到街上，大喊“乌拉嘎！尤尔卡。(意思是发现了)“夫人这次真的很担心，喃喃地说“这太疯狂了”，然后追了出去。街上的人们不知道发生了什么，他们都跟在后面。阿基米德没有回头就跑向宫殿。起初，阿基米德认为，通过溢出浴缸，可以将王冠浸泡在水中。溢出的水的体积就是皇冠的体积，这个体积应该和同等重量的金块的体积一样，否则皇冠里一定有赝品。换句话说，如果同样重量的东西浸泡在水中，溢出的水是不同的，那么它们一定是不同的物质。每种物质和相同体积的水有一个固定的重量比，即比重。直到现在，物理实验室里还有一种计算比重的仪器。它的名字叫“乌里加”，以纪念这一不寻常的发现。阿基米德跑到宫殿，立刻发现了一盆水。他还发现了一块相同重量的金子和一块银子，并把它们浸泡在盆子里两次。银溢出的水几乎是金的两倍(我们现在确切地知道银的比例是10.5，金的比例是19.3)。将王冠和黄金分别浸泡在一个盆子里，证实了王冠丽确实是和银混合在一起的。通过这一事件，阿基米德的知识给国王留下了极其深刻的印象。王冠的令人烦恼的秘密终于被解开了。阿基米德担心的眉头皱了一下，但他的心又打了一个结。他的思想永远不会停止。原来，希腊是一个沿海国家，自古以来就发展了海洋产业。自从阿基米德发现一个物体排出的水的体积等于它浸泡在浴缸里后的体积，他的眼睛就一直盯着各种来往于海洋的货船，有时在海滩上一站就是一天。这种迷恋经常吸引货运商和水手们在他身后闲谈。这一天，他和他的好朋友科琳又去海边散步，没走多远就停在了那里。科伦知道他在想什么，正要问一个问题，阿基米德第一次问了一个问题:“你看到为什么这些船在海上漂浮了吗？”"这很简单，因为它们是由木头制成的.""你是说只有比水轻的东西才能浮在水面上吗？"“当然只能是这样。”但是看看那些人从船上带走的箱子，金、银、玉、剑和武器，它们并不比水重，当它们被装上船时，为什么不会沉入水中呢？”柯伦一时答不上来。阿基米德补充道:“如果我把一艘船分成几块木板，然后把木板和货物绑在一起扔到海里，你认为它们会沉入海底吗？"科伦惊呆了。"老朋友，你真的想拆一艘货船来测试吗？“他知道阿基米德想想出一切，并在开始实验时就做了。阿基米德淡淡地笑了笑，说道:“不，不。”他从科伦惊讶的眼神中知道，在其他人看来，他似乎疯了我想我们会找到另一种实验方法。“从那以后，这两个朋友再也没有在沙滩上出现过。最初，他们呆在家里，围着陶盆，寻找“浮力”。阿基米德把一块木头放在一个装满水的盆里。从陶盆中排出的水量正好等于木头的重量。他写了下来。他还在木头上放了几块石头，排出的水正好等于石头和木头的重量，他也写了下来。他把石头放进水里，用比在空气中轻得多的秤称了称。这种重量上的差异正好等于石头排出的水的重量。阿基米德逐一测试了他周围所有可以浸入水中的物体，最后拿起一支羽毛笔，在一块羊皮上庄严地写下了下面这句话:“一个物体在液体中受到的浮力等于它排出的相同体积的液体的重量。”然后，他整理了实验数据，开始写一本新的科学书籍《浮体理论》，这本书以前从未写过。这本书当时没有印刷出版，直到2000年阿基米德在耶路撒冷图书馆去世后，这本书的手稿才被发现。