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为什么船可以浮在水面上
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把一颗铁珠投入水中,这颗珠子一定会很快就沉入水底;然而钢铁制造的船显然十分沉重,可它却能在水面上安然行驶。
这是为什么呢?
要说明这个问题,我们可以做个试验。
把一张薄铁皮放在水里,它立刻就沉下去了;如果把这张铁皮做成一个盒子,重量没有改变,它却能漂浮在水上。
不仅如此,在盒子里再装一些东西,盒子也仅仅下沉一些,但仍能漂浮在水面上。
这是因为,盒子的底面会受到来自水的竖直向上的浮力,只要浮力大于铁盒的重力,就能托住铁盒使它不会下沉。
轮船能浮在水上的道理也是一样的。
古希腊的学者阿基米德曾经说:“作用于水中物体上的浮力的大小等于物体所排开水的重量。”
船所排开水的重量越大,船所受的浮力也越大。
因此船只要一部分浸没在水中,排开水的体积在小于船体的条件下,船就能漂浮在水面上。
同样的道理,空心的牙膏皮可以浮在水面上,把它卷成一团却会沉入水底。
那么,船所排开水的重量又是由什么决定的呢?显然这和船的体积与重量息息相关。
船越大,或者装载的东西越多,吃水就越深,排开的水量也就越大。
我们所听过的“曹冲称象”
的故事,正是利用了这一原理。
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