NộI Dung
Oasis Oasis của vùng biển là một tàu du lịch lớn nhất thế giới với khối lượng 100.000 tấn, nhưng nó vẫn trôi nổi. Các nhà thiết kế tàu sử dụng nguyên tắc Archimedes trong đó tuyên bố rằng để một chiếc thuyền nổi, nó phải thay thế một khối lượng nước bằng nhau hơn trọng lượng của chính nó. Khái niệm phức tạp này được thực hiện dễ dàng hơn cho sinh viên thông qua việc sử dụng các cuộc biểu tình và thí nghiệm thú vị như những gì được mô tả dưới đây.
Làm thế nào tất cả bắt đầu
Ở Hy Lạp cổ đại, vua Hiero II đã ủy thác một vương miện được chế tác bởi một thợ kim hoàn địa phương. Ông nghi ngờ rằng đó là vàng nguyên chất, vì vậy ông đã giao cho nhà khoa học - nhà khoa học Archimedes thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu. Archimedes bước vào một bồn tắm ấm áp và thấy nước tràn ra bên cạnh khi anh chìm vào bồn tắm và nhận ra lượng nước thay thế tương đương với thể tích của anh. Ngay lập tức, anh đã thốt lên khi xác định rằng mình có thể sử dụng kỹ thuật dịch chuyển này để tính toán khối lượng và mật độ của vương miện. Thử nghiệm của ông đã chứng minh mật độ vương miện ít hơn vàng, do đó vương miện không phải là vàng nguyên chất.
Bóng Versus Hull
Khi được hỏi tại sao một xi lanh nhôm chìm, một học sinh có thể trả lời không chính xác, bởi vì nó nặng hơn. Hãy cho học sinh hai mảnh giấy nhôm 5 inch x 5 inch. Tìm khối lượng của cả hai. Yêu cầu học sinh giòn một ô vuông thành một quả bóng chặt, thả nó xuống nước và xem nó chìm. Thử nghiệm với hình vuông thứ hai cho đến khi bạn tìm ra cách làm cho nhôm nổi. Khi nhôm có hình dạng như một chiếc thuyền, nó sẽ nổi vì khối lượng đã tăng lên rất nhiều trong khi khối lượng vẫn giữ nguyên. Thân thuyền chứa đầy không khí, tăng âm lượng mà không tăng thêm trọng lượng đáng kể. Thuyền sẽ nổi nếu khối lượng của thuyền nhỏ hơn lượng nước mà nó thay thế. Với một thân tàu rỗng, chiếc thuyền sẽ thay thế nhiều nước hơn quả bóng.
Balloon Heli bay lượn
••• Hình ảnh Comstock / Stockbyte / GettyLực hấp dẫn phụ thuộc vào khối lượng của vật thể để kéo nó xuống qua một chất lỏng. Khi vật bắt đầu chìm, lực nổi có tác dụng đẩy vật lên. Nếu lực hấp dẫn lớn hơn lực nổi, vật sẽ chìm xuống. Bong bóng khí heli bay lơ lửng trong không khí vì khối lượng không khí mà chúng thay thế lớn hơn khối lượng khí heli và bóng bay. Buộc một dải ruy băng vào một quả bóng khí heli và nó sẽ nổi vì lực nổi lớn hơn lực hấp dẫn. Tăng lực hấp dẫn bằng cách tăng trọng lượng. Buộc bánh quy vào ruy băng, tăng trọng lượng cho đến khi quả bóng chìm xuống. Bây giờ gặm từng miếng bánh quy cây nhỏ cho đến khi quả bóng từ từ bắt đầu nổi lên. Nếu bạn có thể đưa khinh khí cầu lên tàu lượn, lực hấp dẫn của Hồi giáo bằng với lực nổi.
Nho nổi
Sử dụng hiệu trưởng Archimedes, sinh viên có thể xác định xem một vật thể sẽ chìm hay nổi trong các chất lỏng khác nhau. Chuẩn bị một ly trong suốt với nước ấm. Thêm một quả nho và nó sẽ chìm. Thêm muối vào ly và nho bắt đầu nổi. Hãy nhớ hiệu trưởng Archimedes: Nếu một vật nặng hơn thể tích của chính nó trong chất lỏng, nó sẽ chìm. Thêm muối vào nước sẽ tăng khối lượng trên một đơn vị khối lượng cho đến khi nó bằng hoặc đậm đặc hơn nho. Lúc này nho sẽ nổi.