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阿基米德与浮力实验

姚立澄
  当阿基米德跳出澡盆,高喊“尤里卡”的时候,一个新的浮力定律正在产生。

  阿基米德(前287—前212)是古希腊人,出生于希腊殖民地西西里岛的锡拉库萨。他与当时的统治者希伦国王二世有着亲属关系。阿基米德的父亲是一位天文学家,对阿基米德产生了影响。11岁,阿基米德就被送到有“智慧之城”之称的埃及亚历山大城学习。所以,阿基米德很早就对数学、天文、物理、哲学等产生了极大兴趣,并熟练地掌握了数学技巧,这为他解决各种科学问题带来了极大的方便。他像所有成功的科学家一样,曾求学于一些优秀的老师,自己对于知识的探索也极为投入,可以用废寝忘食来形容。

  由于阿基米德生活的年代距离现在有两千多年,那个时候人类知识体系还没有像现在这样庞大而繁杂,因此阿基米德可以涉猎许多领域,并取得非常傲人的成就。他是一个百科式的哲人,一生在几何、机械应用、力学方面提出了许多原创性的理论和方法,被后人誉为“力学之父”。他提出的杠杆原理、力矩的概念,直到现在都是中学物理课上需要学习的基础知识。

  阿基米德既是一位思想家,同时也是一位动手能力极强的实验科学家。他有许多贡献,但是浮力定律(阿基米德定律)的发现,流传最广。

  希伦在锡拉库萨称王后,为了显示自己的丰功伟绩,要在圣庙里放一顶金王冠来献给神灵。希伦请来了工匠,并提供充足的黄金。王冠做好后,尽管做工精美,但是有人告发说工匠盗窃了金子据为己有。希伦国王认为自己受骗,非常气愤,又苦于没有证据,就命令阿基米德想办法揭露骗子的花招。阿基米德日思夜想,连吃饭睡觉时也在想这个事。一天,他在澡盆里洗澡,发现身体越往里浸,从盆中溢出的水就越多。他一下子从澡盆中跳出来,嘴里呼喊着:“尤里卡(找到了)!”他从洗澡溢出的水的体积,想到了计算王冠是否掺假的方法。以此作为开端,他继续相关的实验,完成了《论浮体》一书,提出以他名字命名的浮力定律,成为液体静力学的基石。

  浮力定律:物体在液体中所受到的浮力,等于它所排开的液体的重力。这短短二十几个字的定律,看似简单,却凝聚着阿基米德的智慧。

  星期文库

  漫话物理实验之一

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