浮力定律与王冠之谜

4　浮力定律与王冠之谜

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浮力定律是由阿基米德发现的。阿基米德是古希腊杰出的数学和力学奠基人，自幼聪颖好学，是一位善于观察思考并重理论与实践相结合的科学家。他对待科学研究的态度是勇于革新、勇于创造而又严肃认真，曾在几何学、静力学以及机械的民明创造方面都取得了巨大的成就。不幸的是在公元前212年，叙拉古被罗马军队占领，正在沙地上画着几何图形思考问题的阿基米德被闯进来的无知的罗马士兵杀死，终年75岁。

阿基米德原理：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。即F_浮=G_液排=ρ_液gV_排（V排表示物体排开液体的体积、F表示物体于气体和液体浮力）。

关于浮力定律的发现还流传着一个有趣的故事。相传古希腊的希洛王叫工匠做一顶纯金王冠。金王冠做得极其精致，可是有人告发说，工匠在制作王冠时将一些银子偷换了一些金子。国王叫阿基米德想办法在不损害王冠的情况下测出王冠里是否掺了假。于是，阿基米德便冥思苦想考虑如何解决这个难题。

有一天，他到澡堂去洗澡。当他躺进澡盆时，发现自己身体越往下沉，盆里溢出的水就越多。而他则感到身体越轻。突然阿基米德欣喜若狂地跳出了澡盆，甚至忘记了穿衣服就直奔王宫，边跑边喊：“找到了，找到了！”

他又利用数学计算，确定了王冠中掺了银子的质量，而且质量与工匠换来的金子一样。也有人认为，阿基米德分别称出浸在水中的金、银和王冠的重量，由此测定了它们在水中减少的重量，从这些数据中他艰难地找到了答案。

阿基米德发现浮力定律雕塑

知识拓展

阿基米德找到了什么？

阿基米德找到的不仅是鉴定金王冠是否掺假的方法，而且是重要的科学原理，即浸没于水中的物体受到一个向上的浮力，浮力的大小等于它所排开水的重量，据此计算了金和银的含量。因为重量相同的物体，密度大的体积就小。金的密度大于银，因而金块和银块同重时，金块的体积必然小于银块体积，如把同重的金块和银块放入水中，那么金块排出的水就比银块排出的水少，而王冠排出的水在这两者之间，这就证明了王冠不是纯金的。

知识解码

密　度

在物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。符号ρ（读作r4u）。国际主单位为单位为千克/米³，常用单位还有克/厘米³。其数学表达式为ρ=m/V。在国际单位制中，质量的主单位是千克，体积的主单位是立方米，于是取1立方米物质的质量作为物质的密度。对于非均匀物质则称为“平均密度”。

密度是反映物质特性的物理量，物质的特性是指物质本身具有的而又能相互区别的一种性质，人们往往感觉密度大的物质“重”，密度小的物质“轻”一些，这里的“重”和“轻”实质上指的是密度的大小。

质量是物体所含物质的多少。所含物质减少，所以质量减少。密度是物质的一种特性，它不随质量、体积的改变而改变，同种物质的密度不变.密度是物质的一种特性，它只与物质的种类和物质的状态有关，与质量、体积等因素无关，不同的物质，密度一般是不相同的，同种物质的密度则是相同的。