浮力的大发现
你有没有想过,为什么你的小黄鸭能在浴缸里快乐地漂浮?或者当你试着把一个大沙滩球按到游泳池水下时,它为什么会立刻弹回水面?就连你自己在游泳的时候,是不是也感觉身体变轻了?就好像有一只看不见的手在温柔地托着你,帮助你浮起来。那就是我。我就是让东西漂浮起来的神秘力量。你可以叫我浮力。
让我们回到很久很久以前,大概是公元前3世纪的时候。我们来到一个叫叙拉古的阳光明媚的城市,那里住着一位非常聪明的思想家,他的名字叫阿基米德。当时,国王希罗二世遇到了一个大难题。他交给金匠一大块纯金,让他打造一顶华丽的王冠。王冠做好后,重量倒是没问题,但国王总觉得有点不对劲。他怀疑金匠偷偷拿走了一些黄金,换成了比较便宜的白银。可是,要怎么在不弄坏漂亮王冠的情况下证明这一点呢?国王请阿基米德帮忙,这可把他难住了。阿基米德想啊想,有一天,他累得不行,决定去泡个澡放松一下。当他坐进装满水的浴缸时,他发现水从浴缸边溢了出来。他也感受到了我,那股熟悉地、让他感觉变轻的向上推力。突然,一个绝妙的主意像闪电一样击中了他。他意识到,溢出水的多少,和他身体的体积有关。而他感受到的那股向上的推力,也就是我的力量,正好等于那些溢出水的重量。他太激动了,据说他从浴缸里跳出来,光着身子就跑到街上大喊:“尤里卡。尤里卡。”,意思就是“我找到了。”。他发现了我的秘密,这个秘密现在被称为阿基米德原理。他知道黄金比白银密度大得多,也就是说,同样大小的一块金子要比一块银子重。于是,他拿来王冠和一块同样重量的纯金。他先把纯金块放进水里,量出它排开了多少水。然后,他再把王冠放进水里。结果,王冠排开的水更多。这就说明王冠的体积更大,密度更小。国王的怀疑是对的,金匠果然骗了他。多亏了我在浴缸里的帮忙,阿基米德解开了这个谜题。
那个在浴缸里的“尤里卡。”时刻改变了一切。理解了我的工作原理后,人类开启了无数的可能性。你见过钢铁造的巨大轮船吗?钢铁比水重得多,那它们是怎么浮起来的呢?秘密就在于它们的形状。轮船的船体像一个巨大的碗,所以它能排开非常非常多的水。我向上推船的力量,就等于所有被排开的水的重量,这股力量强大到足以托起整艘巨轮。这都要归功于阿基米德的发现。不只是轮船,潜水艇也是利用我的原理,通过控制水箱里的水量来决定上浮还是下潜。当你在水里穿着救生衣时,它被设计得体积很大但重量很轻,这样就能排开很多水,我就可以给你一个强大的推力,保护你的安全。我甚至在空气中也一样工作。热气球能够升空,就是因为里面的热空气比外面的冷空气轻,所以我给了它一个向上的推力,让它在一个由空气组成的“海洋”里漂浮起来。从一个浴缸里的简单观察,一个充满探索的新世界诞生了。我帮助人们跨越浩瀚的海洋,飞向高远的天空,这也提醒着每一个人,有时候,最伟大的发现就来源于最简单的生活瞬间。
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