阿基米德真假皇冠

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摘要: 传说,古希腊的一位国王让金匠给他制作了一顶纯金的皇冠。国王怀疑皇冠中掺了白银,于是让阿基米德检验一下。阿基米德苦思冥想...


描  述

  传说,古希腊的一位国王让金匠给他制作了一顶纯金的皇冠。国王怀疑皇冠中掺了白银,于是让阿基米德检验一下。阿基米德苦思冥想了很长时间,也没找到答案。有一天洗澡时,水溢出了浴缸,他突然受到启发,找到了测量皇冠体积的办法。他将皇冠和与皇冠同样质量的黄金分别放入水中,发现溢出的水体积不同,从而判断出皇冠不是纯金制成的。

  因为黄金的密度可以看作唯一,那么相等重量的黄金和其他金属体积是不同的,如果皇冠是纯金,那么它排除的水就是该重量下纯金的体积。如果皇冠不是纯金,那么相等重量下体积也会发生变化,所以排开的水体积也不同了。黄金的密度要高于其他金属,所以如果排开的水比纯金的体积大,那么说明皇冠中渗入了其他金属。

  阿基米德定律,又称阿基米德原理,是物理学中力学的一条基本原理:浸没于静止流体中的物体受到一个垂直向上的力(浮力),大小等于该物体所排开的流体的重量,作用点为所排开流体的形心。是流体力学的一个重要原理,由阿基米德提出。此结论适用于部分浸于液体的物体(浮体),处于流体静力学平衡的浮体所受的浮力等于其自身的重量。可利用流体静力学理论,通过计算物体所受的流体压力的合力严格地证明该原理。

  其公式可记为:

  F=G=ρ液·g·V排液。

  浮力是物体受到的流体压强的所有作用的净效应。

 

  展项主要通过阿基米德原理,展示水具有不可压缩性,水对浸入的物体表面的压力差产生对物体的浮力。

  如果物体重力大于浮力则下沉,反之物体上升。物体在静止流体中平衡的条件是物体重力等于浮力,且浮心与重心在一条重力垂线上。


操 作 说 明

  游客转动手轮下降及上升,观看天的平衡状态,了解阿基米德原理。