懸指起重物

魔力科學小實驗

說出“給我一個支點，我能撬起整個地球”的阿基米德不僅發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，還證明了物體在液體中所受的浮力等于它所排開液體的重量，這一結(jié)果后來被稱為阿基米德原理，即浮力定律。

相傳有這樣一個故事：希倫王讓工匠打造了一頂純金王冠，國王疑心工匠私吞了黃金，但王冠的重量又沒有減少，這個問題可難倒了國王和諸位大臣。

于是，國王召見阿基米德，讓他鑒定純金王冠是否摻了假。最初，阿基米德面對這個難題也是無計可施。

有一天，當他坐進澡盆時，看到水往外溢，突然想到可以用測定固體在水中排水量的辦法來確定固體的體積。他興奮地大喊：“找到了！找到了！”

阿基米德來到王宮，把王冠和同等重量的純金分別放在兩個盛滿水的盆里。結(jié)果，放王冠的盆里溢出來的水更多，這就說明王冠和純金的重量雖然相同，但王冠的體積更大，兩者的密度并不同，所以王冠里摻了假。

這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王，阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了浮力定律。

在本期的實驗中，我們將兩杯重量不等的水放在杠桿兩端，把手指伸進重量輕的水杯。在不觸碰杯底的情況下，重量輕的水杯能撬起對面那個更重的水杯嗎？

攪拌棒1根、量杯2個、電池1節(jié)、紅藍色素各1瓶（也可不用色素）、鋼尺1把、清水1瓶。

1. 往兩個量杯中分別倒入70毫升和60毫升的清水。為便于區(qū)分，分別滴入藍、紅色素。

2. 用電池作為支點，將鋼尺置于電池上，使之處于平衡狀態(tài)。

3. 將兩個量杯分別放置在鋼尺兩端，由于藍色水更多，輕而易舉地就能撬起紅色水的水杯。

在被撬起的紅色水的水杯中，嘗試伸入一根手指，注意不要觸碰到杯壁，藍色水的杯子絲毫未動。

把兩根手指懸于紅色水的水杯中，藍色水的水杯慢慢被撬起，且手指越往下探，藍色水的水杯被撬起得就越高。

紅色水的水杯為何能將藍色水的水杯撬起來呢？

我們知道，手指伸進水里會受到浮力作用，根據(jù)阿基米德提出的浮力定律可知，手指越往下伸，紅色水的水位就會升得越高，手指所受的浮力也就越大。根據(jù)牛頓第三定律，我們知道力不能離開物體單獨存在，兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反。當水對手指的浮力越大，手指對水的反作用力也就越大，正是這股反作用力撬起了對面藍色水的水杯。

看似需要按壓紅色水的水杯才能把藍色水的水杯撬起來，可是只要了解一些力學知識，就完全可以“借力”達到想要的效果。就像這句話所說：“如果不學物理，那么你的生活將充滿奇跡！”