在自然界，我們經(jīng)�？梢钥吹揭恍┧究找姂T的現(xiàn)象，但有時并沒有想過造成這種現(xiàn)象的原因。例如當(dāng)被問到船只在海里沉沒時，最終會停止在何處？這與海水的深度有關(guān)嗎？大家一定回答是沉入海底。但是為什么會這樣呢？有人會說是由于重力的作用。而聽了下面的解釋，你又會怎么想呢？你認(rèn)為這種說法對嗎？
由阿基米德的浮力原理可知道，物體的飄浮性決定于客觀存在的平均密度，而不是它的重量。如果物體的平均密度比液體的密度大，那么它就下沉；密度相同時，物體就可懸浮在液體中。深處的水由于受到上面水的重壓，密度會增加，海水越深，密度越大，那末到了相當(dāng)?shù)纳钐�，海水的密度一定就可以達(dá)到與船的平均密度相等。假使船沉到此處，就不會再沉下去，因為再沉去就會碰到密度更大的海水，而被推上來了。因此，沉船會懸浮在相當(dāng)深的海水里，而不一定沉到海底。
好象結(jié)論很正確，因為海洋深處的壓強(qiáng)是非常巨大。在海洋中深度每增加10 米，每平方厘米就增加10.094 牛頓的壓力，這相當(dāng)于1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。在許多地方，海洋的深度有好幾千米，那里的大氣壓強(qiáng)是非常巨大的。有的海員常和沒有經(jīng)驗的旅客開玩笑，用很長的繩子把一塞緊瓶塞的空瓶子系上重物沉入很深的海里。當(dāng)把瓶子提上來時，里面竟裝滿了海水1 旅客很驚訝，因為瓶塞仍在上面緊緊地塞著。其實(shí)，這是海水的壓強(qiáng)在作怪。當(dāng)瓶子下沉?xí)r，深水中的高壓把瓶塞壓入瓶中，使瓶子裝滿水；瓶子提上來，由于壓力減小水膨脹而把瓶塞推回原處。
現(xiàn)在我們再回到原來的沉船問題上。雖然海洋深處有著巨大的壓強(qiáng)，但是水象所有液體一樣，幾乎不能被壓縮。也就是說，無論多大的壓強(qiáng)，總不能把水壓得比它原來體積小很多。1 大氣壓只能使水的體積縮小1/22000。就是在最深的海洋下，水的密度也增加不到5％，不可能增加到與船的密度一樣大，所以船在一般海里沉沒時，毫無疑問地都會沉到海底。
但對一些內(nèi)陸的特殊海來講，則是另外一種情況。例如死海，它的海水密度很高，平常的海水約含鹽2％或3％，而死海里水的含鹽量高達(dá)27％以上。就是說有1/4 的重量是鹽，所以那里的海水的浮力很大，人和船都不會沉沒于水中。如果人在死海中游泳，絕對淹不死。你可以仰躺在水面上；甚至，完全可以抬起頭來，讓身體在水面上浮著，只有腳跟浸入水中。因此與其說是在水里游泳，還不如說是在水面上“游泳”。
我們?nèi)绻屑?xì)觀察船舷，會發(fā)現(xiàn)它們上面都畫了若干條橫線??吃水線。它表示船在各種密度的水里，滿載時的最大吃水深度，超過此線，船就可能下沉。在不同的海洋中，水的密度不同。吃水線在咸水里比較低，在淡水里比較高。這些吃水線的位置實(shí)際上也與浮力有關(guān)，因為船浸入水的深度決定于液體的密度。即當(dāng)船上裝著同樣的貨物，在海水里行駛，船就浮得高些，而行駛到大河等有淡水的地方，就會浮得低點(diǎn)。實(shí)際上每一條船都能夠用來測量海洋中水的密度。
液體的密度能不能用簡單的辦法來測量呢？回答是肯定的，可以使用密度計。它是一種測量液體密度的儀器，像船上的吃水線一樣，密度計上不同的刻度值表示了不同液體的密度值。在使用密度計時，只要把它插入液體，它就會豎直地浮在液體中，液面所對應(yīng)的刻度值就是該液體的密度值。
密度計實(shí)際上是根據(jù)沉浮原理制造的。如果物體平均密度大于液體的密度，那么物體就要浮起來。待測量的液體密度越大，被密度計排開的液體就越少，密度計浸在液體里的深度也就越淺些，即液體密度越大，密度計浮起的越高。
最后我們再看一個有趣的問題，它的答案是許多人意想不到的。經(jīng)常有人開玩笑問：一噸鐵重還是一噸木頭重？有些人會想也不想地說一噸鐵重，結(jié)果引起周圍人的哈哈大笑，他忘記了都是一噸重。
但是要是有人回答一噸木頭重的話，那么周圍的人一定會笑得更厲害，認(rèn)為這個人比第一個人更笨。可是這個看似荒謬的回答，實(shí)際上非常正確。
這是什么原因呢？原來阿基米德原理不但對液體適用，對氣體也同樣適用。因此一個物體的真正重量，應(yīng)該是它在真空中稱出的重量�？墒俏覀兤匠Ｋf的重量，都是在空氣里稱出來的。既然是在空氣里稱出的，就要受到空氣浮力的作用。如果F 表示空氣浮力，P 表示物體的重力，所以在空氣中物體稱出的重量是T=P-F，方向向下。因而要求出物體的真正重量P，就應(yīng)該把空氣的浮力也加上去。在這個問題里，木頭的真正重量，應(yīng)等于在空氣中一噸木頭的重量再加上木頭所排開的空氣的重量；而鐵的真正重量則是在空氣中一噸鐵的重量再加上鐵所排開的空氣的重量。
但是，一噸木頭所占的體積大約是一噸鐵的16 倍，一噸木頭的體積約占2 立方米，而一噸鐵約占 1/8 立方米。我們知道空氣的重量是每立方米1.29公斤，所以木頭和鐵所排開的空氣重量分別為2.58 公斤和0.16 公斤，兩者相差約2.42 公斤！也就是一噸木頭比一噸鐵重2.42 公斤。確切地說，在空氣里重一噸的木頭的真正重量，比在空氣里重一噸的鐵的真正重量重。
因此對于這個問題，正確的答案應(yīng)是：如果是在空氣中稱它們，然后在真空中比較的話，一噸木頭重�？梢娕逶谑裁礂l件下稱重量，以及在什么條件下進(jìn)行比較，對于得出正確的答案來說是相當(dāng)重要的。
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