谁发现了浮力的原理
浮力定律是由阿基米德发现的
2000多年以前,意大利西西里岛有个王国叫叙拉古,阿基米德就出生在这里。阿基米德的父亲是一位天文学家兼数学家,受父亲的影响,阿基米德从小就热爱科学,他11岁时就到当时著名的科学文化中心——亚历山大城学习。在亚历山大城学习和生活了许多年之后,阿基米德几乎掌握了当时关于天文学、数学和力学的所有知识。
学业取得成就后,阿基米德回到叙拉古。国王看中了他的才华,聘请阿基米德当了顾问,帮助他解决军事、生产和生活中的各种问题。
叙拉古的国王为了炫耀自己的尊贵,让金匠为他做了一顶纯金王冠。金匠把国王的金子带回家精工细作,终于制成了一顶十分漂亮的王冠。金匠献上王冠之后,国王非常高兴,可又疑心金匠是否在王冠中掺假克扣自己的金子。如何鉴定王冠是不是纯金制作的呢?国王请阿基米德解决这一难题。
阿基米德向国王借了和王冠重量相同的金块和银块,把它们和王冠一起带到自己的实验室进行研究。阿基米德把金块、银块和王冠反复比较,称了又称,量了又量,可怎么才能知道王冠的体积呢?他一直想不出办法来。
一天,仆人准备好了洗澡水,伺候阿基米德去洗澡。这一次仆人把水放的太满了,阿基米德一进入浴盆水就向外流,同时他又感到水对身体有一个向上的托力。身体进入浴盆越多,流出的水越多,他感到的托力越大。就在此时,阿基米德脑海里突然闪出了一个念头,从盆中溢出水的体积正好等于身体深入水里的体积。那么,如果将王冠和金块分别放入盛满水的容器中,溢出水的体积不就等于王冠和金块的体积吗?再通过测量它们的体积作一比较,如果它们的体积相同,就证明王冠是用纯金做的,否则里面肯定掺了假。
想到这里阿基米德激动万分,一下子从浴盆里跳了出来,连衣服都忘了穿就向王宫跑去。他边跑边喊:“尤里卡,尤里卡……”尤里卡是希腊语“我发现了”的意思。为了纪念这一事件,现在世界上最著名的发明博览会就以“尤里卡”命名。
浮力定律的发现
阿基米德与王冠的故事仅仅是一个传说,但是他研究物体所受浮力的规律并发现了浮力定律却是千真万确的。
阿基米德把密度不同的物体放入水中发现:密度和水相同的物体完全浸入水中,但不会沉入水底;密度大于水的物体一直下沉至容器底部;密度小于水的物体总是浮在水面上。于是他就分别不同情况进行研究。
阿基米德把一个小盆放到大盆里面,给小盆倒满水,再将一个木块放入水中,这时一些水从小盆溢出流入大盆。待木块在小盆里漂浮稳定后取出木块,分别称出木块和溢出水的重量。阿基米德惊奇地发现二者的重量竟然完全相同。用蜡块等密度小于水的物体代替木块重复这个实验,然而每次的实验结果都是一致的,这表明它们遵循着相同的规律。他想,木块浸入水中占据了水的一定空间,所以溢出水的体积就等于木块浸入水的体积。木块为什么不下沉呢?这是由于它受到水的浮力,这个力正好抵消了物体的重量。可见,密度比液体小的物体浸在液体中时,它所受的浮力等于排开液体的重量。
阿基米德将一个石块放入水中,石块沉入盆底。此时他想:沉入盆底的石块是否受到浮力呢?如果石块受到浮力,怎样才能知道呢?阿基米德认真思索后产生了一个想法:如果石块受到浮力,它就会失去部分重量。当他把石块浸在水中称量时预想的事情发生了。
当阿基米德称溢出水的重量时,它正好和石块失去的重量相等。他换用铁块、铜块、金块等反复进行实验都是这个结果。这样就证明了浸在液体中的物体都受到浮力的作用。
经过大量的实验之后,阿基米德意识到这的确是一个普遍规律。于是他就把研究结果写进《论浮力》的著作中。阿基米德在这本书中明确表述了浮力定律,并且用严密的逻辑推理对浮力定律进行了证明。他指出:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它所排开液体的重量。这就是阿基米德发现的浮力定律,现在人们把它也叫阿基米德定律。
浮力定律的发现与运用,是人类认识自然,驾驭自然的一大进步,它使人类对自然界中的流体的应用,从被动的、无意识的状态变成主动的、有目的的运用,以造福人类。浮力定律是流体遵从的基本规律之一。浮力定律的发现为研究流体力学奠定了基础。发现浮力定律之前,人们直觉上认为漂在水面上的物体受到浮力,沉入水底的物体不受浮力。浮力定律的发现彻底改变了这种错误观念。
在生产实践中浮力定律被广泛应用着。工程师设计船舶,根据浮力定律计算排水量和***装载量。在制盐工业中,根据浮力定律应用密度计就能确定盐水的浓度。在农业生产中,根据浮力定律应用不同浓度的盐水便可进行选种。根据浮力定律揭示的规律,人类还制造出了沉浮自如、行动隐蔽的潜水艇等。
浮力定律不仅适用于液体,而且适用于气体。根据气体的浮力定律,人类制造出气球和飞艇。气球能够用于大气观测,测量高空中的风速、温度、气压及湿度等。同时科学家还用气球研究高空中大气的性质。飞艇被广泛应用于空中运输、吊运货物、抢险救灾等许多领域。
浮力定律是谁发现的?怎么发现的?
浮力定律是由阿基米德发现的。
国王让一个工匠替他打造一顶金皇冠,国王给了工匠他所需要的数量的黄金。工匠的手艺非常高明,制做的皇冠精巧别致,而且重量跟当初国王所给的黄金一样重。可是,有人向国王报告说:“工匠制造皇冠时,私下吞没了一部分黄金,把同样重的银子掺了进去。”
国王听后,也怀疑起来,就把阿基米德找来,要他想法测定,金皇冠里掺没掺银子,工匠是否私吞黄金了.这次,可把阿基米德难住了。他回到家里苦思苦想了好久,也没有想出办法,每天饭吃不下,觉睡不好,也不洗澡,象着了魔一样。
有一天,国王派人来催他进宫汇报。他妻子看他太脏了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的时候,脑子里还想着称量皇冠的难题。突然,他注意到,当他的身体在浴盆里沉下去的时候,就有一部分水从浴盆边溢出来。同时,他觉得入水愈深,则他的体量愈轻。于是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了。一边跑,一边叫:“我想出来了,我想出来了,解决皇冠的办法找到啦!”
他进皇宫后,对国王说:“请允许我先做一个实验,才能把结果报告给你.”国王同意了。阿基米德将与皇冠一样重的金子、一块银子和皇冠,分别一一放在水盆里,看金块排出的水量比银块排出的水量少,而皇冠排出的水量比金块排出的水量多。
阿基米德对国王说:“皇冠掺了银子!”国王看了实验,没有弄明白,让阿基米德给解释一下。阿基米德说:“一公斤的木头和一公斤的铁比较。木头的体积大。如果分别把它们放入水中,体积大的木头排出的水量,比体积小的铁排出的水量多。我把这个道理用在金子、银子和皇冠上。
因为金子的密度大,而银子的密度小,因此同样重的金子和银子,必然是银子的体积大于金子的体积。所 以同样重的金块和银块放入水中,那么金块排出的水量就比银块的水量少。刚才的实验表明,皇冠排出的水量比金块多,说明皇冠的密度比金块的密度小,这就证明皇冠不是用纯金制造的。”阿基米德有条理的讲述,使国王信服了。实验结果证明,那个工匠私吞了黄金。
阿基米德的这个实验,就是“静水力学”的胚胎,但他并不停留在这一点上,继续深入研究浮体的问题。结果发现了自然科学中的一个重要原理——阿基米德定律。
扩展资料:
阿基米德的主要成就:
1、浮力原理
物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量,即:F=G(式中F为物体所受浮力,G为物体排开液体所受重力)。该式变形可得
(式中ρ为被排开液体密度,g为当地重力加速度,V为排开液体体积)
2、杠杆原理
满足下列三个点的系统,基本上就是杠杆:支点、施力点、受力点。杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”:要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式可表达为:
(F1表示动力,l1表示动力臂,F2表示阻力,l2表示阻力臂)
海维隆王又遇到了一个棘手的问题:国王替埃及托勒密王造了一艘船,因为太大太重,船无法放进海里,国王就对阿基米德说:“你连地球都举得起来,把一艘船放进海里应该没问题吧?阿基米德叫工匠在船的前后左右安装了一套设计精巧的滑车和杠杆。阿基米德叫100多人在大船前面,抓住一根绳子,他让国王牵动一根绳,大船居然慢慢地滑到海中。国王异常高兴,当众宣布:“从现在起,我要求大家,无论阿基米德说什么,都要相信他!”
3、机械应用
阿基米德对于机械的研究源自于他在亚历山大城求学时期,有一天阿基米德在久旱的尼罗河边散步,看到农民提水浇地相当费力,经过思考之后他发明了一种利用螺旋作用在水管里旋转而把水吸上来的工具,后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”。埃及一直到二千年后的现代,还有人使用这种器械。这个工具成了后来螺旋推进器的先祖。
4、数学大师
阿基米德在数学上也有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面。
阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起,达到了至善至美的境界,从而“使得往后由开普勒、卡瓦列利、费马、牛顿、莱布尼茨等人继续培育起来的微积分日趋完美”。
5、天文研究
阿基米德发展了天文学测量用的十字测角器,并制成了一架测算太阳对向地球角度的仪器。
阿基米德还曾经运用水力制作一座天象仪,球面上有日、月、星辰、五大行星。根据记载,这个天象仪不但运行精确,连何时会发生月蚀、日蚀都能加以预测。
阿基米德还认为地球可能是圆的。晚年阿基米德开始怀疑地球中心学说,并猜想地球有可能绕太阳转动,这个猜想一直到哥白尼时代才被人们提出来讨论。
参考资料来源:
百度百科-浮力
自然科学中的浮力定律是由哪一位伟大的科学家发明的
浮力定律是由阿基米德发现的。“尤利卡”也是一个非常脍炙人口的经典故事。
浮力是谁发现的
浮力定律是由阿基米德发现的。浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。
浮力指物体在流体(包括液体和气体)中,各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。公元前245年,阿基米德发现了浮力原理。浮力的定义式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力),计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排(ρ液:液体密度,单位千克/立方米;g:重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时,g可以取10N/kg,单位牛顿;V排:排开液体的体积,单位立方米)。液体的浮力也适用于气体。
浮力产生原因
物体上下表面由于处于液体(或气体)的深度不同,受到液体(或气体)的压力也不等,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,这两个压力之差形成了浮力。浮力的大小与物体排开的液体(或气体)的多少密切相关 。
以浸在液体中的物体为例,由于液体会产生压强,而且压强随深度增加而变大,且液体内部向各个方向都有压强,因此物体下底面受到的液体向上的压力较大,上底面受到的液体向下的压力较小,物体上、下底面的压力差即表现为竖直向上的浮力。侧面所受到的压力相互抵消。
浮力是谁发现的?
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。关于浮力的发现还流传着一个有趣的故事。相传叙拉古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,工匠在制作王冠时用银子偷换了金子。国王叫阿基米德想办法在不损害王冠的情况下可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。突然产,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!”阿基米德找到了什么?他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,即浸没有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体积,据此计算了王冠中金和银的含量。因为重量相同的物体,密度大的体积就小。金子的密度大于银子,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。他又利用数学计算,确定了王冠中掺了银子,而且数量与阿基米德计算的结果一样。也有人认为,阿基米德分加紧称出浸在水中的金、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,他轻易地找到了答案。浮力1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。2.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)3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液当物体上浮时:F浮G物 且 ρ物ρ液 当物体下沉时:F浮G物 且 ρ物ρ液浮力F浮(N) F浮=G物—G视 G视:物体在液体的重力浮力F浮(N) F浮=G物 此公式只适用物体漂浮或悬浮浮力F浮(N) F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排开液体的重力m排:排开液体的质量ρ液:液体的密度V排:排开液体的体积(即浸入液体中的体积)
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