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第47章 浮力

浮力,县我们日常生活中经常见到的一种自然现象,譬如我们在游泳的时候,若是带上一个游泳圈,就不会下沉;如果把一个空木头盒放入水中,它也会很容易的浮起来。这些现象,都是因为物体受了水的浮力的影响。所以,凡沉浸在液体中的同体积而比重轻的物体,都会出现这种现象。在中国古代的书籍中,关于运用浮力现象的事情就有许多记载。如古籍《墨子·经下》中记载:“形之大,其沉浅也,说在具。”“沉、形之衡也,则沉浅,非形浅也。若易五之一。”这是全世界关于浮力的最早记载。比外国的大科学家阿基米德提出这一原理,还要早200多年。

浮力在中国古代受到了非常广泛的应用,史书上留下了许多关于浮力的故事。如《三国志》卷二十《魏书·邓哀王冲传》里的记载:三国时期,曹操的儿子曹冲非常聪明。有一次,别人送给曹操一头大象,他很高兴,领着百官大臣和儿子曹冲一同去看大象。这头大象又高又大,身子像堵墙,腿像四根柱子。官员们一边看一边议论道:这头大象到底有多重呢?曹操听后,要人称出这头大象的重量来。许多文武大臣都束手无策。正在这时,曹操的儿子曹冲突然想出了一个好办法。他叫人把大象赶到一艘大船上,在船下沉的地方,沿水面在船舷上画一条线。然后把大象拉到岸上,往船里装石头,直到船舷又下沉到那条线为止。最后,他又叫人称石头的重量,知道石头的重量后,大象有多重也就很清楚了。曹冲称象的这种办法,正是运用了浮力的原理。

在中国古代的历史上,还有比曹冲称象更早的有关浮力的故事:东周时期的燕昭王有一只大猪,他命司衡官用杆秤称猪的重量。结果,折断了10杆秤,猪的重量还没有称出来。他又命水官用浮舟称,才得到了猪的重量。这是世界上最早用浮力称东西的记载。

中国历史上运用浮力办事除了用船称物外,还有用船起重。这也是中国人的一项重大发明。如公元1041年至1048年间,因河水暴涨,蒲津大桥被毁坏,8只加固舟墩的重达几万斤的铁牛被冲入河中。20年后,工程力学家怀丙运用水的强大浮力,把这8只非常重的铁牛全部打捞了起来。怀丙创造的这种用浮力打捞沉重物体的办法,曾在600年后的16世纪,被意大利数学家卡尔达诺用来打捞沉船。

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