- 趣味物理實驗(原名《趣味物理思考題》)
- (俄)別萊利曼著 余杰編譯
- 613字
- 2021-10-29 17:58:04
7.潛艇的科學(xué)依據(jù)
如果你把一個新鮮的雞蛋放在水里它會向下沉,我們可以用這個方法確認(rèn)雞蛋是否新鮮。如果水里的雞蛋上浮了,那你就要注意了,這個雞蛋不能吃了。物理學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn),新鮮的雞蛋比同樣體積的純凈水更重一些。這里的水必須是純凈水才可以,因為如果水不純凈,比如同樣體積鹽水的重量會比新鮮雞蛋的重量更重一些。
你可以將準(zhǔn)備好的濃鹽水加進來,如此一來,混合液體的密度要比雞蛋排擠出的純凈水大。此時,新鮮的雞蛋在這樣的水里會出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象,古代阿基米德的浮力定律可以解釋這一點。
你可以通過你的知識和理解來做下面這個好玩的實驗,這個實驗可以讓雞蛋既不下沉,也不上浮,雞蛋會懸在液體的中間位置。物理學(xué)家把這一現(xiàn)象稱為“懸浮”。這時,雞蛋的重量和雞蛋在濃鹽水中所排出的液體的重量是相同的。但是這個溶液是需要你多次實驗配置出來的,如果雞蛋是上浮的,你需要再加一點純凈水;反之,如果雞蛋下沉,就再加一些鹽溶液。你需要多次實驗才能配出這樣的液體,雞蛋會在溶液里面既不下沉也不上浮,而是停留在中間的位置上(圖36)。

圖36
潛水艇就是處于類似這樣的狀態(tài)。它會在水面下邊停留,但是不接觸水的底部。這只局限于排開的水剛好和本身重量相當(dāng)?shù)臅r候。為了這個目的,水兵們會從外面把水放入潛艇內(nèi)部的一個特別的容器里,當(dāng)它需要上浮的時候,再把水壓出去。這就是潛水艇的原理。
飛艇在空中飄浮也是運用這個原理的,猶如放在鹽水里的雞蛋一樣,飛艇排開的空氣剛好和它本身的重量相同。