作者yonex (戴奥尼索斯)
看板tutor
标题Re: [解题] 国二理化 浮力
时间Wed May 23 10:27:52 2007
※ 引述《edtim (天好蓝~云好白^^)》之铭言:
: 1.年级:国二
: 2.科目:理化
: 3.章节:浮力
: 4.题目:为什麽浮力等於排开的液重?
: 5.想法:呃,其实是我自己的问题啦,只是在教学生的时候突然怀疑了起来
: 然後又找不到什麽解释,我大学并不是二类,物理很久没碰了= =b
: 顺带一提,我也看不出阿基米德在检视金冠有没有掺铜时用了啥浮力相关?
: 从头到尾他把金冠放入水中只是为为了测它的体积,用的方法是金铜密度不同
: 所以等重不等体积的话,当然就是有做假,那跟浮力原理是有何相关= =?
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如图,在水里面我们描绘一不规则轮廓S,
S内包裹的内容物是水,而重量是mg
S边界上任一微小面积将会承受法向的表面力
这些表面力在x方向的合力是0
表面力在y方向的合力是B
因为S水体处於静力平衡的状态,所以B朝上,力图如下
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B
↑
S
↓
mg
可知 B=mg,且B必通过S水体的重心(因为重力mg通过重心)
今天假设我们把S内的水移去,而以完全相同形状的固体代替
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那麽在固体表面的受力状态,显然与先前S水体边界完全相同
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仍旧是 B=mg,
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我们便把B称为「浮力」,
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它方向朝上,且通过固体重心
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大小正是等於排开S水体的重量mg
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这便是阿基米德的想法与证明....
这一切「想像实验」都还只是阿基米德泡澡时的玄思冥想
看似毫无破绽的推论,
在尚未验证之前,都还在虚构的阶段....
躺在浴缸的阿基米德不禁想起国王最近交付的任务....
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检验皇冠是否含铜,只要拿一块和皇冠等重的纯金
测试一下皇冠和纯金,两者排出来的水体积是否相等,即可真相大白
的确不需要用到浮力定理...
但是在量测皇冠所排出的水量(重)时,
只要顺便量一下水中皇冠的所减轻的重量,
便可以验证「想像实验」的真伪,
这就是阿基米德厉害的地方,
你以为他在泡澡的时候,满脑子想到的只是检验皇冠的方法吗?
纯金是否含铜,只有对於当时的国王是重要的,
故事何以流传几千年?....因为浮力定理才是伟大的呀....
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不管是科学还是哲学,发现的过程可能比单纯的结果还要来的更重要....
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 203.70.75.162
※ 编辑: yonex 来自: 203.70.75.162 (05/23 11:18)
1F:推 edtim:谢谢^^,很有趣呢~ 05/23 18:14