浮力与密度
约 10 分钟
船为什么会浮
铁块沉底,铁做的万吨轮却浮着——秘密不在重量,在密度和排水。
密度:ρ = m / V
密度 = 质量 ÷ 体积,白话:同样一立方米,装的「料」有多少。水的密度是 1000 千克/立方米,铁约 7900,木头大多 500 上下,空气只有约 1.29。比水密就沉,比水疏就浮——木头浮、铁块沉,一句话说清。
阿基米德原理
物体在液体里受到的浮力,等于它排开的那部分液体的重量。万吨轮是空心的,平均密度比水小,排开一大池子水,浮力就够托住它。
算一题
一块 1 立方分米(0.001 立方米)的木块完全按进水里,排开 0.001 立方米的水,这些水重 1 千克、约 10 牛——这就是它受到的最大浮力。木块本身只有约 0.5 千克(约 5 牛),浮力大于重力,所以一松手它就弹起来。
死海与潜水艇
死海盐度极高,密度约 1240 千克/立方米,人往上一躺就浮着。潜水艇则反过来玩:往水舱灌水变「重」就下潜,排水变「轻」就上浮——浮沉全靠调平均密度。
练一练:把一个鸡蛋放进清水(沉),再不断加盐搅拌,观察它慢慢浮起来——用密度解释这个现象。
小纸条
做盐水浮鸡蛋实验并解释原理
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