同样重量的不同物体,为什么排水量不一样?
看过阿基米德的金冠中掺银的故事,没想通: 金子重量=金子加银子的重量,为什么排水量不一样呢? 另外一个问题: 浮力=排水量=船重 是这样的吗? 谢谢!
物体所受浮力等于它所排开的水的重量。 金和银的密度不同,同样重量的金和银体积不同,排开的水的重量也不同。当金中掺入银后,虽然重量不变,但体积会比纯金的体积大,排出的水也会更多。(所以金块沉在水底,木块浮在水上) 浮力=船排开水的重量=船重 只有船浮在水上的时候成立。
在这个故事中,阿基米德冥思苦想的问题是:如何鉴定王冠是不是纯金的?已知条件是:制成的王冠跟国王给珠宝商的黄金等重。 阿基米德是在浴室里发现了解决问题的办法。这个办法是利用盛满水的容器来间接地测出王冠的体积。再根据体积与密度、重力之间的关系进行鉴定。
因为金和银的密度都比水大,制成王冠后,放入具有适当深度的纯水中,必定浸没在水中。如果找到一个合适的容器(如浴缸),并在容器内盛满纯水,再事先设法把放入皇冠后所有溢出的水都收集起来,准备好后,轻轻放入待测的王冠,把所溢出的水全部集中起来测出其重G水,再根据G水=ρ水gV水求出V水,再根据V水=V王冠得出王冠的体积,然后根据ρ金gV王冠进行计算重力,如果算出的结果跟国王交给珠宝商的黄金重很接近,就证明王冠的纯度很高,可认为是纯金的。
如果相差较大,则不是纯金的。 大科学家阿基米德在解决这个难题的过程中,找到了解决问题的关键:利用盛水容器间接测出不规则物体的体积。 在这个故事中,有这样的话:“……这一下,日夜苦思的阿基米德顿时豁然开朗,急忙跳出浴缸,兴奋的边跑边喊:我找到了!我找到了!……“ 阿基米德真的找到了吗??? 我认为,如果那个珠宝商真的只用黄金和白银制成皇冠。
那么他未免太愚蠢了,肯定会被阿基米德证明是假的。 但如果我是那个珠宝商,阿基米德还是要日夜苦思。因为国王不准把王冠弄坏!我完全可以根据国王给出的黄金重由V=G/ρg计算出纯金王冠的体积,然后把其中的大部分体积按照体积比为铂:银=8:2的比例制成一个里面是铂银合金外涂黄金的三合王冠。
制成后,体积跟纯金制成的一样大,平均密度也跟纯金一样大,重力(量)跟国王交给的黄金一样大,如果不考虑铂和金的价格,只考虑是不是纯金。在不准把王冠弄坏的前提下。阿基米德的浴缸发现未必真的找到了!!! 因为铂的密度为21。5 银的密度为10。
5 金的密度为19。3 21。5×0。8+10。5×0。2=19。3 这种铂、银合金的平均密度跟金刚好相等。
密度不同,体积不一样
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