第20章 由洗澡得出浮力定律
- 智慧故事
- 蕭楓主編
- 1349字
- 2015-04-16 22:32:01
傳說(shuō)敘拉古國(guó)王亥厄洛,因?yàn)榇蛄藥状蝿僬叹陀悬c(diǎn)飄飄然,命金匠打制一頂純金的王冠以示紀(jì)念。新王冠做得十分精巧,纖細(xì)的金絲密密地織成了各種花樣,大小也正合適,國(guó)王十分高興。但轉(zhuǎn)念一想,我給了工匠15兩黃金,會(huì)不會(huì)被他們私吞了幾兩呢?因此,他馬上叫人拿秤來(lái)稱,結(jié)果不多不少正好15兩。但這時(shí)一個(gè)大臣出來(lái)說(shuō):“重量一樣不等于黃金沒(méi)有少,萬(wàn)一金匠在黃金中摻進(jìn)了銀子或其他東西,重量可以不變,但王冠已不是純金的了。”國(guó)王聽(tīng)后覺(jué)得很有道理,但有什么辦法能既不損壞王冠又知道其中是否摻了銀子呢?國(guó)王把這個(gè)難題交給了阿基米德。
阿基米德欣然領(lǐng)命,因?yàn)榻鉀Q種種難題正是他的志趣所在,越是難題,才越有滋味。
可是,不損傷王冠就不能取樣跟純金比較,也不能用試金石查檢金的純度。從表面看,是無(wú)法看出金子純度的,該怎樣判定王冠的黃金純度呢?阿基米德思來(lái)想去,一直想不出正確的判定方法來(lái)。一連幾個(gè)星期,他茶飯不思,簡(jiǎn)直被這個(gè)難題迷住了。
但是,有問(wèn)題總得解決呀,阿基米德心力交瘁,覺(jué)得總這樣也不是辦法,還是先調(diào)節(jié)一下身心,再繼續(xù)研究吧。于是,他叫來(lái)仆人,吩咐給自己準(zhǔn)備洗澡水,洗上一個(gè)澡。
大概是阿基米德好久沒(méi)招呼仆人替他準(zhǔn)備洗澡水了,仆人這一次把浴盆里的水加得太滿了。阿基米德一條腿剛伸進(jìn)去,水便溢出盆來(lái),再伸進(jìn)一條腿,水又漫出來(lái)一點(diǎn),等到洗好澡,盆里的水已經(jīng)淺了一層。這時(shí)候,再把腿伸進(jìn)盆去,那水卻不再溢出來(lái),即使全身都浸泡在盆里,水也沒(méi)有溢出一點(diǎn)兒。
看到這種現(xiàn)象,阿基米德思索了這么多日子的問(wèn)題突然明朗起來(lái)??礃幼?,物體進(jìn)入水中,一定會(huì)排出與體積相等的水,那么,體積越大排開(kāi)的水一定就越多了。如果把與王冠等重的純金浸入水中,它排出的水是一定的,如果王冠里摻了別的金屬,那些金屬的體積一定比純金大,那么肯定會(huì)多排出一些水,兩相對(duì)比,王冠里有沒(méi)有假,不就很清楚了嗎?
想到這里,阿基米德一陣欣喜,跳出浴盆開(kāi)始檢驗(yàn)自己的設(shè)想,他用各種金屬放進(jìn)水盆,計(jì)算溢出的水。得出的結(jié)論跟自己的想法完全相同,這時(shí),他覺(jué)得解決王冠的問(wèn)題已經(jīng)成熟,便帶著必要的儀器進(jìn)了王宮,準(zhǔn)備測(cè)試一下王冠是否真由純金所制。
宮殿里,阿基米德請(qǐng)亥厄洛取來(lái)純金,稱出跟王冠等重的一塊,放進(jìn)滿滿一盆水中,這時(shí)候,盆中的水開(kāi)始溢出盆外,阿基米德小心將這些水放進(jìn)杯中,然后放在天平的一端。接著又把王冠也用同樣方法浸出水來(lái),放到天平的另一端,這時(shí)候,全體在場(chǎng)的人都清清楚楚看到,王冠所排出的水顯然比純金的多,天平公正地傾向了一方。
阿基米德向亥厄洛國(guó)王稟報(bào):“金匠一定在純金里摻了比金輕的金屬,因此王冠的體積會(huì)比純金大一點(diǎn),排出的水也自然就比同樣重量的純金多?!痹谑聦?shí)面前,金匠只得承認(rèn)自己確實(shí)是偷了國(guó)王的純金。
稱王冠的案子結(jié)束了,阿基米德完成了作為一名宮廷顧問(wèn)必須完成的任務(wù),但是,作為一名科學(xué)家,他覺(jué)得還沒(méi)有盡自己應(yīng)盡的職責(zé)。沿著用排出液體多少稱量物體這條思路,他繼續(xù)研究下去,終于總結(jié)出了有關(guān)浮力的原理:浸在液體中的物體會(huì)受到向上的浮力,這種浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體的重量。這就是著名的浮力定律。
心得·啟迪
由洗澡到得出浮力定律,阿基米德就是這樣,通過(guò)觀察生活,從極普通的日?,F(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理。在科學(xué)研究中,你的思維導(dǎo)向只有側(cè)重于一些不為人注意的細(xì)致之處,才能取得了巨大的成就。