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关于浮力的故事有哪些(利用浮力的故事有哪些)

2023-02-27 08:40:01 技术常识4 亲测有效

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海韵教育丨趣味数学:阿基米德带你了解浮力定律,下面一起来看看本站小编海韵教育给大家精心整理的答案,希望对您有帮助

利用浮力的故事有哪些1

你知道阿基米德吗?

  他曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”

  而我们今天要说到的这个数学问题,现在被称为——浮力定律(阿基米德定理)。

  相信聪明的你已经知道是什么了,没错,就是我们现在说的——排水法。

  那你知道浮力定律背后的故事吗?刚开始接触只觉得很难,但你知道背后的故事,就会觉得“原来数学还会这么有意思”。

  带着这份好奇,开启今天的数学之旅!

阿基米德测王冠

  故事还要从一个王冠开始

  传说古希腊国王交给金匠一块黄金,让他做一顶王冠。

  王冠做成后,国王拿在手里觉得有点轻,他怀疑金匠掺了假,可是金匠并没有承认,并当面称量了王冠的质量,结果和原来的金块一样重。

  国王还是有些怀疑,可又拿不出证据,于是把阿基米德叫来,让他来解决这个难题。

  阿基米德冥思苦想,把所有想到的办法,都做了尝试,然而仍不能揭开王冠的秘密,可就在一次洗澡的时候阿基米德忽然想到了揭开王冠秘密的办法。

浮力定律的诞生

  王冠的秘密到底是什么?

  原来阿基米德根据澡盆溢水的现象找到了揭开王冠秘密的办法,把相同质量的同种实心物体浸没在水中,溢出水的体积应该是相同的,如果把王冠放到水里,那么溢出水的体积应该与相同质量的金块的体积相同,否则王冠里肯定掺有其他物质。

  后来经过调查发现,金匠将国王交给他的那块黄金私自扣下了些,并在王冠里掺了一些白银。

  阿基米德测量王冠的方法被称为排水法。

  用这种方法,人们可以测量一些不规则物体的体积。

  这种方法的最大优点是通过等体积的转化实现化难为易。

  原来是这样呀!这算不算洗澡洗出来的智慧。(多洗澡澡变聪明)

  相信聪明的你已经可以算出下图中大球的体积啦!

  记得留言告知你的答案哟!

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利用浮力的故事有哪些2

给我一个支点,我能把地球翘起来

阿基米德是古希腊伟大的哲学家、数学家、物理学家、力学家,从小善于思考,喜欢辩论,一生献身科学。

“给我一个支点,我能把地球翘起来“,曾经放出此等狠话的他并不是个狂妄的人,而是个十足的奇才。关于他的奇趣故事,您知道多少呢?

.浮力原理的发现

真假王冠浮力辩

叙拉古的赫农王命工匠打造一顶纯金的王冠,王冠做好后,国王怀疑工匠在金冠中掺了白银,可这顶金冠确实与当初交给工匠的纯金一 样重 ,到底工匠有没有捣鬼呢?这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。

后来,国王想到了阿基米德,就把这个难题交给他。阿基米德左思右想,一直都没有想出好办法。

一天,他去洗澡,池内的水很满,他一坐进去,水便溢了出来。突然,这一司空见惯的现象触动了他的灵感:排出的水体积不正等于自己在水里减轻的重量(即受到的浮力)吗?他想到了判断金王冠纯度的方法,兴奋地跳出水池,连衣服都顾不得穿就向王宫跑去 ,一路上大声喊着:“尤里卡!尤里卡(我知道了)!”

他把12磅重的王冠放入水中,称得王冠轻了21/32磅,他又把12磅纯金放入水中,称得纯金只轻了19/32磅,以此断定金王冠掺了假。之后,他再将12 磅纯银放入水中,称得纯银轻了28/32磅,通过计算得知王冠里含纯金9*3/19磅,掺纯银2*16/19磅。

阿基米德宣布了自己的测试过程 ,工匠在数据面前,不得不承认自 己的罪过。因此,阿基米德发现了浮力定律 :物体在液体中受到的 向上的浮力,等于物体所排出液体的重量。

.阿基米德研究的抛石机

巨石“魔鬼”赶走敌军

罗马帝国统一意大利本土后,开始向西扩张,企图侵占小国叙拉古。罗马陆军统帅马赛拉斯率领强大的陆军军团来到叙拉古城外,下令叙拉古国王立即投降,否则踏平该城。

国王见罗马军队兵临城下,立即授权阿基米德保卫叙拉古城,说:“我国军队就交给你全权指挥,有什么要求尽管提。”

“我只需要上等的牛筋、又大又粗的树木,以及许多大石头。”阿基米德说道。

国王大惑不解:“这些东西能挡住强大的罗马军队吗?”

“陛下,是石头硬还是罗马士兵的肉体硬呀?您就放心吧,我一定能打退他们的进攻。”阿基米德胸有成竹地说。

第二天,罗马统帅马赛拉斯指挥军队发起猛攻,令他感到奇怪的是,怎么一直不见叙拉古的军队放箭呢?

正当他疑惑之时,突然城里响起了一阵“吱呀吱呀”的怪响声,随即大石块像雨点似的从半空中落下来,成批的罗马兵被捣成肉酱,后面的士兵吓得落荒而逃。这时城头上的利箭又像流星似的射向罗马士兵的后背,罗马军队大败。

马赛拉斯气得狂叫:“这么重的石头怎么可能从天而降,叙拉古城里一定有魔鬼!”

其实哪里有什么魔鬼 ,那纷纷落下的巨石都是阿基米德发明的抛石机抛来的,而这也正是运用了著名的杠杆原理。

杠杆有 3 个着力点:支点、力点和重点。支点与力点之间的距离叫力臂,支点与重点之间的距离叫重臂。根据杠杆的平衡原理,力×力臂=重量×重臂,力臂越长,重臂越短,就越省力。例如杠杆的力臂长 3米,重臂长 0.3 米,那么 100 千克重的东西,只要用 10 千克的力就行了,所以抛石机能将巨石抛向远处。

.采用反射的阳光烧毁战船

阳光“点燃”罗马战船

罗马陆军统帅马赛拉斯大败而归后,海军元帅克劳狄乌斯 安 慰 他 道 :“胜败乃兵家常事,这个仇我替你报!”

两天后,克劳狄乌斯率领庞大的海军船队乘风破浪,气势汹 汹 地 向 叙拉古开来。由于连年战争,叙拉古国的青壮年男人已经不多了,城里大多是一些老人、妇女和儿童。国王连忙召见阿基米德,着急地说:“眼看罗马军就要登陆攻城了,你快想想退敌办法吧!”

阿基米德说:“陛下,您看今天的阳光多灿烂呀!太阳会帮我们击退敌人的!”

国王疑惑地问道:“你说的是什么意思?”阿基米德回答道 :“ 您到时候看吧。”然后,他向国王交待了一番。国王于是下令 ,让全国的 老人、小孩和妇女每人带一面镜子到海滩上迎战罗马舰队。

他们手拿镜子来到海滩上,把阳光折射到舰船的帆上,虽然一面镜子 没有多大威力,但千万面镜子都把光聚集到了帆的一个点上,这个点温度不断升高,再慢慢地变黑,冒烟了,最后居然起火了。

火越来越大,借着风势“跑”到其他地方,很快整个舰队都燃起了冲天大火。罗马兵死伤无数,他们又一次大败而归。阿基米德再次保卫了国家,成为了伟大的民族英雄。

.反射示意图

镜子可以折射阳光,那什么是折射呢?

由于每种介质的光学性质不同,光线从一种介质进入另一种介质时,传播速度、波长等发生变化,从而偏离原来的传播方向,发生偏折,这种现象就是光的折射。

人们拿着镜子,光线从空气中进入玻璃时发生折射,再从玻璃中出来时,又一次折射,因此可以把光聚集在一起。

利用浮力的故事有哪些3

阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”

阿基米德诞生于希腊西西里岛叙拉古附近的一个小村庄,他出生于贵族,与叙拉古的赫农王有亲戚关系,家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家,学识渊博,为人谦逊。阿基米德的意思是大思想家,阿基米德受家庭的影响,从小就对数学、天文学特别是古希腊的几何学产生了浓厚的兴趣。

阿基米德在亚历山大跟随过许多著名的数学家学习,包括有名的几何学大师—欧几里德,欧几里得阿基米德在这里学习和生活了许多年,他兼收并蓄了东方和古希腊的优秀文化遗产,对其后的科学生涯中作出了重大的影响,奠定了阿基米德日后从事科学研究的基础。

阿基米德在数学上有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面。

阿基米德给出许多求几何图形重心,包括由一抛物线和其网平行弦线所围成图形的重心的方法。阿基米德证明物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量,这一结果后被称为阿基米德原理。

他还给出正抛物旋转体浮在液体中平衡稳定的判据。阿基米德还采用不断分割法求椭球体、旋转抛物体等的体积,这种方法已具有积分计算的雏形。

阿基米德的数学思想中蕴涵微积分,阿基米德的《方法论》中已经“十分接近现代微积分”,这里有对数学上“无穷”的超前研究,贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。

他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。

阿基米德将欧几里德提出的趋近观念作了有效的运用。他利用“逼近法”算出球面积、球体积、抛物线、椭圆面积,后世的数学家依据这样的“逼近法”加以发展成近代的“微积分”。阿基米德还利用割圆法求得π的值介于3.14163和3.14286之间。

另外他算出球的表面积是其内接最大圆面积的四倍,又导出圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,这个定理就刻在他的墓碑上。

阿基米德研究出螺旋形曲线的性质,现今的“阿基米德螺线”曲线,就是因为纪念他而命名。另外他在《数沙者》一书中,他创造了一套记大数的方法,简化了记数的方式。

阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而“使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”。

链接|阿基米德的小故事

巧测皇冠

国王做了一顶金王冠,他怀疑工匠用银子偷换了一部分金子,便要阿基米德鉴定它是不是纯金制的,且不能损坏王冠。阿基米德捧着这顶王冠整天苦苦思索,有一天,阿基米德去浴室洗澡,他跨入浴桶,随着身子浸入浴桶,一部分水就从桶边溢出,阿基米德看到这个现象,头脑中像闪过一道闪电,“我找到了!”。

阿基米德拿一块金块和一块重量相等的银块,分别放入一个盛满水的容器中,发现银块排出的水多得多。于是阿基米德拿了与王冠重量相等的金块,放入盛满水的容器里,测出排出的水量;再把王冠放入盛满水的容器里,看看排出的水量是否一样,问题就解决了。随着进一步研究,沿用至今的流体力学最重要基石——阿基米德定律诞生了。

大船巧入海

阿基米德曾说:“给我一个支点、我就能举起地球!”

叙拉古国王听说后,对阿基米德说:“凭着宙斯(宙斯是希腊神话中的众神之王,主管天、雷、电和雨)起誓,你说的事真是稀奇古怪,阿基米德!”阿基米德向国王解释了杠杆的特性以后,国王说:“到哪里去找一个支点,把地球举起来呢?”

“这样的支点是没有的。”阿基米德回答说。

“那么,要叫人相信力学的神力就不可能了?”国王说。

“不,不,你误会了,陛下,我能够给你举出别的例子。”阿基米德说。

国王说:“你太吹牛了!你且替我推动一样重的东西,看你讲的话怎样。”当时国王正有一个困难的问题,就是他替埃及王造了一艘很大的船。船造好后,动员了叙拉古全城的人,也没法把它推下水。阿基米德说:“好吧,我替你来推这一只船吧。”

阿基米德离开国王后,就利用杠杆和滑轮的子理,设计、制造了一套巧妙的机械。把一切都准备好后,阿基米德请国王来观看大船下水。他把一根粗绳的末端交给国王,让国王轻轻拉一下。

顿时,那艘大船慢慢移动起来,顺利地滑下了水里,国王和大臣们看到这样的奇迹,好像看耍魔术一样,惊奇不已!于是,国王信服了阿基米德,并向全国发出布告:“从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他……”

阿基米德在数学和物理上的成就为人类社会的进步做出了巨大的贡献,这位伟人在生命结束之时都在计算,这种精神直到今天都是值得我们学习的。(来源|搜狐

关于浮力的故事有哪些名字(关于浮力的故事有哪些)


内容更新时间(UpDate): 2023年03月06日 星期一

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