浮力與密度-阿基米德 - Lis情境科學教材
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阿基米德泡澡時發現體積與浮力的關係之後,連衣服都忘了穿就直接衝去找大臣和工匠,原來,他發現了比黃金還要貴重的原理: 「物體在液體中受到浮力的 ...
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浮力與密度-阿基米德
2018年9月19日
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阿基米德泡澡時發現體積與浮力的關係之後,連衣服都忘了穿就直接衝去找大臣和工匠,原來,他發現了比黃金還要貴重的原理:
「物體在液體中受到浮力的大小,等於物體排開的液體重。
」
培養科學邏輯能夠解決生活中遇到的問題,阿基米德因為不能刮傷王冠,逐步去思考要怎麼解決。
就算是當時家喻戶曉的大學者天才,也會有卡關的時候,直到他泡澡時發現體積、浮力、密度之後,才終於想到了解決方法!LIS帶大家看科學史故事,跟著科學家們探索這個世界~~
浮力(易).pdf
為什麼會有純金的王冠?傳說,古希臘的敘拉古城的王子向神明祈禱,如果他能成功獲得政權,就會做一頂純金的王冠獻給神明,之後王子成功獲得政權,成為希倫二世。
為了還願,希倫二世便請了城內的工匠,製作了一頂純金的王冠要獻給神明。
在王冠完成後,有人前來告密,說工匠製作的王冠不是純金的。
但是這頂王冠的外觀就跟純金的一樣,在重量上,也跟當初給的純金是一樣的。
重點整理王冠的背景故事有請阿基米德出場?看起來王冠是沒有問題的,但希倫二世還是請他的好朋友阿基米德,來看看這頂王冠到底有沒有問題。
阿基米德被交辦這項任務,完全不知道要做什麼,來證明這頂王冠是不是純金製作的。
這時,正在洗澡的阿基米德,突然想到了一個方法來證明王冠的真假,因為太激動了,他沒穿衣服就跑到大街上大喊:「尤里卡!」(我發現了!)重點整理阿基米德的煩惱阿基米德做了什麼實驗來證明王冠是不一樣的?阿基米德認為,王冠的重量跟當初給的純金一樣,那王冠的體積,也應該跟當初給的純金是一樣的。
這時候阿基米德還不知道,這就是後來我們所說的「相同的物質就有相同的密度」。
而在泡澡的時候,阿基米德看見水溢出澡盆,這件事情讓他想到,會不會溢出的水,就是沒入水中物體的體積?而能不能透過這個現象,找到王冠跟等重純金的體積呢?(這就是為什麼他在大街上裸奔)在實驗之後,果然發現溢出的水量,就是沒入水中物體的體積。
結果一測之後,果然發現王冠的體積,跟等重純金的體積,是不一樣的,證明了王冠並不是純金打造的。
重點整理阿基米德的想法阿基米德的實驗阿基米德的實驗說明真的有在街上裸奔嗎?阿基米德的故事這則故事出自於古羅馬時代的工程學著作-「建築十書」,但因為故事非常精彩,成為後世所有學科學的人,都必定會讀到故事。
而在其他較為可信的史書中,都沒有記載這個故事,所以我們可以確定,這個故事是杜撰為主,但裡頭的人物關係,是相當真實的。
重點整理阿基米德故事出於「建築十書」阿基米德真的有提出浮力嗎?阿基米德的故事是用排水法確認兩者的密度,也就是上述所熟的故事,但是在科學家伽利略所說的版本中,阿基米德的確是用浮力確認了王冠是假的。
伽利略在《LaBilancetta》這篇論文中,提出阿基米德應該是用下面的方法來證明王冠是假的:阿基米德先取與王冠等重的純金,放在天平兩側,然後放到大水缸中,就看見水缸裡的天平因為受到不同的浮力(因為體積不同),因此失去平衡。
伽利略還進一步說,阿基米德可以運用改變支點的方法,在水中找到平衡點,並進一步算出密度差異,找到王冠裡面到底有多少的科學。
重點整理伽利略的阿基米德故事
參考資料
實驗
阿基米德
密度
浮力
王冠
沉體
浮體
力與壓力
1
浮力與密度-阿基米德[文本]
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