孫亞寧
在電影《泰坦尼克號》的結尾處,男主角杰克緊握住女主角露絲的手,囑咐她努力求生,不要放棄的畫面令無數觀眾動容。杰克將生的希望給了露絲,他讓露絲趴在一塊木板上,而自己則緊握住露絲的手,全身浸在冰冷的海水中,直到沒有力氣掙扎。其實,如果杰克懂物理,他和露絲的結局會截然不同。
電影中,露絲逃生所用的木板有雙人床大小,而且很厚,這塊木板的浮力足以承受兩個人的重力。木板所受的浮力始終與木板垂直,在豎直方向上,浮力的分力小于重力,換句話說,爬上木板的過程中木板傾斜是自然現象,并不代表它救不了男女主角兩個人。一開始,兩人從一側同時往木板上爬,木板自然會傾斜。如果兩人從兩側同時往木板上爬,是完全有可能都爬上去的。雖然露絲的力氣比杰克小,但是她身上穿著救生衣,爬上木板的難度可能比杰克還小一些。即使兩人爬上木板有先有后,從而使得木板傾斜,但如果先爬上去的那個人緊緊抓住木板堅持到另一個人爬上木板,并且兩個人調整姿勢使木板保持平衡,就會提高兩個人的生存概率,那么兩個人可能最終不會被淹死或凍死。可惜,或許是杰克不懂有關浮力的物理知識,或許是杰克感覺露絲一個人在木板上安全系數更高,總之,他們錯失了雙雙生還攜手終生的機會。
不僅逃生需要懂得和浮力相關的物理知識,“泰坦尼克號”本身也運用了大量的相關知識。“泰坦尼克號”重達46000噸,是當時世界上最大的游輪。它這么重,為什么可以漂浮在海面上?因為有浮力。浮力定律最先由阿基米德在公元前245年發現,這個定律表明:物體在液體或氣體所受浮力,等于所排開的液體或氣體的重量。也就是說,“泰坦尼克號”要想在水上漂浮,其最大排水量至少要等于船體的自身重量。當船的整體密度小于海水密度時,船就可以浮在海面上。“泰坦尼克號”雖然重,但是它長269.06米,寬28.19米,高31米,船艙內部空間很大,其密度遠遠小于水的密度,所以它可以漂浮在海面上。
然而,號稱永不沉沒的“泰坦尼克號”還未完成處女航,便永遠地沉入了北大西洋海底。頂級巨輪為何撞擊冰山后會進水乃至沉沒?首先,因為船身和冰山相撞,而不是船頭,導致多個密封艙同時進水,無法補救;其次,因為那座冰山重達150萬噸,是“泰坦尼克號”重量的五倍,重量越大,撞擊力越大。為什么巨型冰山可以在海上漂流呢?因為冰的密度比水小。正所謂:“成也蕭何,敗也蕭何。”“泰坦尼克號”的輝煌和悲劇都和浮力密切關聯。