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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(263)

  在实验中,阿基米德还发现,物体在水中或沉或浮,还取决于物体的密 度大小,密度大的物体放入水中就沉得深,密度小的物体在水中就沉得浅。 体积等于密度乘质量,密度与体积成反比,与质量成正比。密度大的物体体 积就小,所受浮力就小,在水中就沉得深,密度小的物体,体积大,所受浮 力大,在水中就沉得浅或浮在水面上。

  就这样,阿基米德发现了浮力定律,也就是我们在中学物理中学到的“阿 基米德定律”,它作为液体静力学的基本原理,在他的《论浮体》这本著作 中得到进一步的归纳和总结。他在《论浮体》这本书中写道:

  与等体积的液体等重量的物体,如放在液体中,此物体既不浮出液面, 也不下沉到液体的任何深度下;

  比液体轻的物体,如放在液体中,不会整个沉入液体内,它有一部分将 露在液面上;

  比液体重的物体,如放在液体中,就下沉到被排开的液重等于整个物体 本身的重量为止;

  如果把比液体轻的物体用力按入液体内,物体将受到向上的推力,其大 小等于被排开的液体重量和物体重量之差;

  比液体重的物体,如放入液体中,就会下沉到底;而且,如果在液体中 称它,它所失去的重量,就等于所排开的液体重量。

  2000多年前阿基米德发现和总结的“阿基米德定律”对后世科学技术的 发展具有非常重要的意义。我们现在使用的潜水艇就是利用“阿基米德定律” 的原理制成和使用的。潜水艇中设置了专门的储水柜,朝储水柜里吸水,就 使潜水艇的重量增加,在潜水艇体积不变的情况下,增加潜水艇的重量,潜 水艇就会下沉。排出储水柜中的水,潜水艇的重量减轻,潜水艇就上浮。利 用“阿基米德定律”的原理,潜水艇可以自由控制沉浮,而且能控制潜水艇 所要停止的深度。不仅在战争时期被广泛应用,而且在和平时期,作为探索 海洋资源的工具也是必不可少的。

  “阿基米德定律”同样可以用在气体上,现代航空工业中使用的氢氦气 球和飞艇,就是利用氢气和氦气比重轻而产生的巨大浮力而升上天空的。

  阿基米德在洗澡这个偶然的机会中发现了这个具有重大意义的“阿基米 德定律”,在古今中外不同肤色、不同民族的人民中,做为一个教育学生和 成年人勤奋思考的生动故事,一直被流传至今。阿基米德在鉴定王冠时所使 用的盛水的锡罐,后人将他命名为“攸勒加”,一直被人们用来做为确定比 水重的固体物质的密度的仪器,人们以这种形式来纪念这位为人类建立了不 朽功勋的大科学家。从此,“攸勒加”(我找到了)被做为一句代表灵感和 汗水的名言,被人们世世代代传颂着。在这句话的后面,凝结着每一位科学 家的汗水和心血。

  六、 《故国风光图》

  又是一个欢乐的祭神节。国王亥洛为了表彰阿基米德在科学上的贡献, 特意登门拜访,并送给阿基米德一幅画《故国风光图》。这幅画虽然取名《故 国风光图》,实际上并没有多娇的江山,也看不到气势磅礴的雄关峻岭和秀 丽宜人的青山绿水。只见清澈明朗的碧空,点缀着朵朵白云;底下是一望无 际的滚滚麦浪在迎风飘荡。画面的显著位置上画着3件引水器具:用杠杆提 桶汲水;用滑轮装置起吊水桶;用“阿基米德螺旋”原理制作的“水蜗牛” 抽水。这幅 《故国风光图》虽然没有名胜美景,然而,阿基米德理解国王的 心意,这不仅是国王对自己表示的节日祝贺,而且也表达了国王对自己的发 明创造能够用于劳动人民的生产实践所给予的赞誉,同时也显示出一国之君 对科学、对科学家的尊重和关怀。这不禁使阿基米德想起了很久以前的一件 事。

  当阿基米德把刚刚发现的杠杆定理兴奋地告诉国王的时候,国王曾经饶 有兴趣的问他:如果按照你发现的原理,你能移动地球吗?阿基米德曾经斩 钉截铁地说:“能,只要你给一个支点。”但是谁都无法找到使地球移动的 支点。所以国王说:“阿基米德,如果你的研究只停留在学问的游戏上,不 能解决实际的重大问题,你的学问有什么用处呢?”阿基米德为了证明自己 的学问能够解决实际的重大问题,在杠杆原理的基础上,设计了一套杠杆滑 轮系统。

  当时,叙拉古的船都是由木头制造的,海水的侵蚀和海中生物寄生在船 壳上,使得每隔一段时间就得把船拖到岸上来进行彻底清洗并重新油漆。把 船拖上岸是一件非常费时费力的事,必须趁着退潮的时候,许多人合力用绳 子拉。等清洗油漆后再推回海里,就更费劲了。常常是好不容易推下去,一 个巨浪打来,又会退到原地,阿基米德就用设计好的滑轮系统,系在巨大的 三桅货船上,另一头系在岸上的转柄上,阿基米德派人摇动把柄,把柄带动 小齿轮开始转动,通过巧妙的齿轮传递,大齿轮上缠着的绳子收紧后,拖着 货船缓慢地向岸上移来,随着把柄的转动,大货船一点一点地离开水面,稳 稳地移沙滩上。

  现在,国王送给阿基米德《故国风光图》,既是对阿基米德所取得的成 就的肯定,也是对阿基米德的勉励。国王鼓励他把自己的知识和科学贡献给 祖国叙拉古,而阿基米德也正是这样做的。

  七、两千年未解的题


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