课外拓展



浮力应用的三个例子:

  (1)怀丙和尚揭榜解难题

  北宋时候,山西省河中府的黄河上,架着一座浮桥,浮桥的桥身用许多像小船似的浮体连接而成,浮桥的两端用铁索拴在黄河两岸的“桥桩”上。“桥桩”是铁铸成的铁牛,每只铁牛重几十万牛,岸边各放4只铁牛。浮桥的铁索就拴在这些铁牛身上。

  南宋英宗平治年间(1066年),河水暴涨,水涨桥高。在洪水的冲击下,浮桥遭到了破坏,把铁牛冲到河中间沉没在河底,铁索也断了,两岸来往交通中断,由于铁牛掉进河里,给修桥带来很大的困难。当时没有很大的起重机,怎样才能把铁牛拖到岸边呢?于是官府贴出“招贤榜”,招募从河底拉出铁牛的能人。

  当时,有个名叫怀丙的和尚揭榜应招了,他说:“铁牛是被水冲走的,我就叫水把铁牛送回来!”怀丙叫人们用两艘大船,装满泥沙,开到铁牛沉淀的地方,用一根粗大的木头,横架在两艘大船上,并在大木头上拴住铁索,投入河中,又叫水性好的人潜下水去把铁牛绑住,抽紧铁索。然后把船里的泥沙卸掉,船就逐渐上浮,当泥沙卸完,铁牛也从河底淤泥中被拉了出来,这时怀丙下令开船,便把铁牛拖到岸边。

  这事发生在900多年以前,与三国时期的曹冲称象一样,宋朝怀丙和尚打捞铁牛的故事也脍炙人口。

  (2)浮力验轮

  古代的轮是用木材制成的,据《考工记》记载,我们的祖先早就掌握浮力验轮的方法——利用浮力检验轮的重心是否在中心。方法很简单;把轮放入水中,使其静止,如果轮平整地漂浮着,则说明重心就正好在其中心处;如果轮倾斜地飘浮着,说明重心偏离中心处。这是什么缘故呢?因为轮在水中除受重力外还受到浮力的作用。重力作用线通过重心,浮力作用线通过浮心——被轮排开的水在原来位置时的重心,如果轮的重心在中心,重力和浮力便在同一条竖直直线上,轮处于平衡状态;如果轮的重心不在中心,重力作用线和浮力作用就不在同一条直线上,于是,重的这边下沉,最后使轮倾斜的漂浮在水面上。

  (3)一种打捞技术

  庞大而又结实的破冰船“萨特阔”号,在1916年由于船长的疏忽,竟沉到25m深的海底了。那时,人们想不出好的打捞办法。直到1933年,苏联组织的“水下特殊工作队”,决定使这艘破冰船起死回生,他们来到“萨特阔”号沉没的地方,进行了细致周密的调查研究,然后派出潜水员,在沉没的船体下面的海底上,掘了12条道沟,在每条沟道里穿过一条结实的钢带,钢带的两头分别固定在沉到破冰船两旁的浮筒上。

  浮筒是一种不会漏气的结实的空铁筒,每个长11m,直径5.5m,铁筒本身重达4.9×105N,体积约250m3,为让它沉在海底,得预先把它灌满水。把12条钢带都固定在沉到海底的浮筒上之后,就开始用软管把约4个大气压的压缩空气压入浮筒内,筒内的水被挤出后,浮筒变轻,于是每个浮筒就用大约1.96×106N的力向上拉“萨特阔”号。这些浮筒的总浮力有9.23×107N,足以能使庞然大物的“萨特阔”号升上了海面。

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