为什么船会浮起来?

阿基米德原理解释了为什么船会漂浮

有很多事情我们认为是理所当然的,但我们不知道如何解释它们。 当年幼的孩子提出他们关于世界的典型问题时,他们可以向我们展示。 你能向他们解释为什么飞机会飞吗? 或者为什么天空看起来是蓝色的? 你能告诉他们为什么船会漂浮吗?

在这篇文章中,我们将回答最后一个问题:为什么船会漂浮? 为此,我们将不得不谈谈 关于锡拉丘兹的数学家阿基米德, 历史上最著名的之一。 此外,我们将稍微谈谈船只的历史。 因此,如果您对该主题感兴趣,我建议您继续阅读。

锡拉丘兹的阿基米德传说

船漂浮是因为它们的总密度小于水的密度。

现在有运输船和越洋游轮,其载客量比一些小城市的人还多。 为什么船即使有那么大的重量也能漂浮? 为什么它们载着成吨的商品和原材料却不沉呢? 多亏了阿基米德原理,这些问题的答案在几千年前就被发现了。

这位世界著名的数学家生活在公元前 XNUMX 世纪。 C. 当时叙拉古的国王是希罗二世。 吩咐用几块金子为他做了一个冠冕。 一位宫廷工匠制作并献给了国王。 不过,希耶罗二世怀疑,那位工匠并没有用尽所有的金币来制作那顶华丽的王冠。 为此他去找阿基米德, 为了证明他的怀疑。

相传,数学家在解这道题时卡住了。 但有一天,在洗澡时,他同时意识到一件非常奇怪和明显的事情:当他下水时,浴缸里的水位上升了。 这是他思考了一段时间的观察结果,直到他得出结论: 水的排量等于被淹没的身体或物体的体积。 这一发现帮助他解决了国王交给他的任务。 知道了交给工匠的黄金质量和流出的水量,数学家能够计算出皇冠的密度。

为什么船会根据阿基米德漂浮?

这个故事很有趣,是的,但它并不能解释为什么船会漂浮。 正如你可以想象的那样,阿基米德继续思考这个问题,直到他发现了一个相当革命性的新信息:所有淹没在水中的元素同时经历了向上的推动。 该垂直推力对应于被置换流体的重量。 这一发现就是众所周知的阿基米德原理。 此外,这也是船能浮在水面上的原因。

让我们换一种方式解释:所有比水密度大的元素都应该下沉。 例如,石油密度较低,仍漂浮在表面。 但是造船的材料比水密度大。 那么,船为什么会漂浮呢? 虽然材质比较致密, 船的总密度小于水的总密度。 要计算它,我们必须用船的总质量除以它的体积。 结果,船向上推动的体积大于向下推动它的重量,使其浮在水面上。

船舶的历史

船自古就有。

现在我们知道了船为什么会漂浮,让我们稍微了解一下这些海上运输工具的起源。 他们自古以来就存在。 第一种船是用树干制成的,早在 10.000 年前就已投入使用。 它们类似于独木舟或木筏,为了与它们一起移动,它们使用非常长的杆接触水底的地面。 由于这项发明,使用它们的人可以穿越浅湖和河流。 这些原木是船舶的先驱。

可能是靠近海岸的古代文明发明了第一艘这样的船只。 这些文化变得久坐不动,以利用他们可以从海洋中获得的资源,例如食物。 他们可能是最早雕刻木船的人。 移动时,他们必须借助桨来完成。 这些是几个世纪以来的主要推进机制。 所以,使用它们的人,必须要很强。 在许多文明中,必须执行这项任务的是奴隶。

在航海层面, 将风作为一种推进方法的结合是一个巨大的进步。 开发了连接在桅杆上的大帆布,称为帆。 多亏了它们,水手们才能以一种非常简单的方式利用风的推动力,但显然这不是一成不变的。 当指南针被发明时,在我们这个世界的大海中航行就不再有这样的问题了。 那个时候,不同 船型 用于商业目的的大型船只,例如大帆船,或用于军事目的,例如护卫舰。 在十九世纪, 汽船已经开始发挥作用。

什么时候发明的 内燃机 在工业革命期间,划船格局发生了翻天覆地的变化。 突然间,它们变得更快,也更舒适,从而产生了重要的船只多样性。 有许多不同类型的船舶,既可用于海上货物运输,也可用于旅游目的,例如游轮,也可用于战争目的。 后者一直在开发能够制造潜艇和具有核能能力的船舶等新技术。

我希望您清楚船为什么会漂浮以及它们在整个历史中是如何演变的。


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