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浮力的故事

浸在流体内的物体受到流体竖直向上的作用力叫作浮力，与重力的方向相反。浮力是我们日常生活中经常见到的一种自然现象

中国研究浮力的历史

在中国古代的书籍中，关于运用浮力现象的事情就有许多记载。如古籍《墨子·经下》中记载：“形之大，其沉浅也，说在具。”“沉、形之衡也，则沉浅，非形浅也。若易五之一。”这是全世界关于浮力的最早记载。比外国的大科学家阿基米德提出这一原理，还要早200多年。

早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，并从中受到启发，学会在生产和生活中应用浮力。他们由漂在水上的树叶、木头想到可以做船在水上航行，到殷商时已由制独木船发展到由木板组成大的船体。这是我国最早的木船。

周朝以后，浮力得到进一步应用，不仅木船宜普遍使用，还学会了将很多船连在一起，上铺木板架成浮桥。周朝以后，各个朝代都修过不少浮船。不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。据记载，蒙古与南宋作战时仅在马湖，清江一带就“立浮桥廾余所”可见浮桥在那时已很普遍了。

我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，它用很轻的竹篾扎成框架、用纸糊严，只在下面留口，在灯笼的下面放一个小碟。盛上松脂，点燃松纸时，灯笼扎就能腾空而起，飞向天空。

浮力在中国古代受到了非常广泛的应用，史书上留下了许多关于浮力的故事。如《三国志》卷二十《魏书·邓哀王冲传》里的记载：三国时期，曹操的儿子曹冲非常聪明。有一次，别人送给曹操一头大象，他很高兴，领着百官大臣和儿子曹冲一同去看大象。这头大象又高又大，身子像堵墙，腿像四根柱子。官员们一边看一边议论道：这头大象到底有多重呢？曹操听后，要人称出这头大象的重量来。许多文武大臣都束手无策。正在这时，曹操的儿子曹冲突然想出了一个好办法。

他叫人把大象赶到一艘大船上，在船下沉的地方，沿水面在船舷上画一条线。然后把大象拉到岸上，往船里装石头，直到船舷又下沉到那条线为止。最后，他又叫人称石头的重量，知道石头的重量后，大象有多重也就很清楚了。曹冲称象的这种办法，正是运用了浮力的原理。

在中国古代的历史上，还有比曹冲称象更早的有关浮力的故事：东周时期的燕昭王有一只大猪，他命司衡官用杆秤称猪的重量。结果，折断了10杆秤，猪的重量还没有称出来。他又命水官用浮舟称，才得到了猪的重量。这是世界上最早用浮力称东西的记载。

中国历史上运用浮力办事除了用船称物外，还有用船起重。这也是中国人的一项重大发明。如公元1041年至1048年间，因河水暴涨，蒲津大桥被毁坏，8只加固舟墩的重达几万斤的铁牛被冲入河中。20年后，工程力学家怀丙运用水的强大浮力，把这8只非常重的铁牛全部打捞了起来。怀丙创造的这种用浮力打捞沉重物体的办法，曾在600年后的16世纪，被意大利数学家卡尔达诺用来打捞沉船。

阿基米德与浮力的故事

在古希腊，有一位伟大的科学家和工程师，名叫阿基米德。他被誉为物理学、数学、工程学等领域的鼻祖之一，曾经留下了许多惊天动地的发明和发现。

公元前245年，赫农王命令阿基米德鉴定一个皇冠。赫农王给金匠一块金子让他做一顶纯金的皇冠。做好的皇冠尽管与先前的金子一样重，但国王还是怀疑金匠掺假了。

他命令阿基米德鉴定皇冠是不是纯金的，但是不允许破坏皇冠。这似乎是件不可能的事情。在公共浴室内，阿基米德注意到他的胳膊浮到了水面上。这时他脑中闪现出一丝模糊的想法。他把胳膊完全放进水中全身放松，这时胳膊又浮到水面上。

他站了起来，浴盆四周的水位下降；再坐下去时，浴盆中的水位又上升了。他躺在浴盆中，水位则变得更高了，而他也感觉到自己变轻了。他站起来后，水位下降，他则感觉到自己重了。一定是水对身体产生向上的浮力才使得他感到自己轻了。

他把差不多一样大的石块和木块同时放入浴盆，浸入水中。石块下沉到水里，但是他能感觉到石块变轻了。而且，他必须要向下按着木块才能把它完全浸没水中。这表明在下沉的情况下，浮力与物体的排水量（物体体积）有关，而不与物体重量有关。相同质量下，物体在水中感觉有多重一定与它的密度（物体单位体积的质量）有关。

阿基米德因此找到了解决国王问题的方法，问题关键在于密度。如果皇冠里面含有其他金属，它的密度会不相同，在重量相等的情况下，这个皇冠的体积是不同的。把皇冠和等重的金子放进水里，结果发现皇冠排出的水量比金子的大，这表明皇冠是掺假的。最重要的是，阿基米德发现了浮力原理，即水对物体的浮力等于物体所排出水的重量。

阿基米德原理的应用也一直传承到了今天，广泛应用于船舶制造行业。

浮力是物体漂浮在液体中的原因，是