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也谈1公斤水能浮起2公斤木头吗?

已有 8839 次阅读 2012-7-3 22:47 |个人分类:教育|系统分类:科普集锦| 阿基米德, baidu

看了李维博文"1公斤水能浮起2公斤木头吗"?[1]

再查发现网上争议颇多,不禁好奇。现对论辩双方分析并总结如下:

 

0.双方的依据: 阿基米德发现的定律

浴缸装满水,阿基米德进入浴缸,水被挤到缸外..

实验证明,流到缸外的水的重量=阿基米德体重,并且人体比重近似1.

推论:浮力=排开水的重量

 

 

1.正方

浮力=底面受到的压力=压强*面积=水高度*比重1*面积,

换句话说,浮力跟外层容器里水的多少没有本质关系。

 

2.反方

阿基米德定律:浮力=排开水的重量。

1公斤的水怎么排就是1公斤,达不到两公斤,所以达不到浮起2公斤水的地步。

 

3.实验

我拿锅碗瓢盆实验,小盆放入略大的盆,底部吻合。

读者不必做实验,在白纸上画画图即可想象.

大盆是外层容器,装1公斤的水。

小盆是內层容器,里面装2公斤的水,充当浮体。

实验结果:大盆里少量的水可以浮起

(小盆里)大量的水,或者说1公斤的水可以浮起2公斤的水。

 

4.反方哪里错了?

其实,阿基米德定律:浮力=排开水的重量,并无问题。

问题在于,阿基米德身体会排开水,水又会流到缸外,液面高度保持不变.

但是本实验里,浮体虽然也排开水,但水不会流走,液面高度可以(无限)涨高,造成浮力(无限)大.

排开水的重量=小盆的体积(*水比重1)~ 大盆里水的体积(*水比重),

上面的~ 可以是>,<,或=,

所以,大盆水少,不妨碍小盆的体积大,从而小盆排水量大(到超过大盆的水体积)。

 

5.结论

1公斤的水能浮起2公斤的木头,并且在合适的容器中,能浮起万吨轮。

 

"[1]http://bbs.sciencenet.cn/blog-362400-585602.html



https://blog.sciencenet.cn/blog-537101-588653.html

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