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铁做成船可以在海里飘着,石头是不是也可以?或者说水是不是可以载万物?
浮力,物体,密度铁做成船可以在海里飘着,石头是不是也可以?或者说水是不是可以载万物?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
铁做成船可以在海里飘着,石头是不是也可以?或者说水是不是可以载万物?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
阿基米德看到这题后吐血三升。简单来说,物体能不能在水里飘着,关键在于浮力和重力的较量!
1、浮力的来源
流体有一种特性,它会流动,从而会充斥着整个空间。物体在空间内,会被流体包裹着。就像我们人体站在地面上,大气包裹着我们整个身体表面。同样的,在水中的物体,也同样被水包裹着。
地球存在引力,它无时无刻不在吸引着地球上的所有物体,其中就包含着大气和水。由于空间毕竟有限,大气和水太多。因此就会有高低之分。以大气为例,大气层有厚度。高度越低,大气密度也就越大。这是因为,低层的大气会受到高层大气的重力作用,当然,对于大气这种重力较小。但是,如果是大海中的水,高层的水由于自重的作用,会压迫底层的水。随着高度的增加,这种压迫力也越大,如下图(其实,这就是静水压力)。
静水压力的一个特性就是任意方向,因为水的流动的。因此,一个在水中的物体,其上下表面由于高度差,存在压强差,这个压强差就是浮力。
2、浮力跟物体的密度没有太大的关系
本题中的石头、铁等等材料,其密度都远大于水,按道理会沉下去的,实际情况也正是如此。一个铁疙瘩扔水里,自然下沉。但是,同样也存在另一种现实:铁船也能航行。所以,物体的密度跟漂浮没有太大的关系(不是毫无关系)。
船这种物体,虽然密度比水大,但是是“空心”的。漂浮在海面上的物体,之所以能够漂浮,就是浮力大于重力。对于船舶来讲,通常自重是设计好的。也就是说对于给定的自重,我们只要想办法让浮力大过重力就可以了。根据静水压强公式,显然提高船舶的吃水深度能够提高压强。但是这样的话船只就变得非常的高,显然不太实际。
静水压强的单位是pa,也就是单位面积的受力。一个很显然的办法就出现了:增大船与水的接触面积。这样虽然没有提高静水压强,但是接触面积增加,大大增加了浮力。所以,同样质量的铁,把船造的大一些,船壁薄一些,浮力就会大很多。
3、水并不能载万物
虽然,任何固体,我们都可以把它做成船型,从而增大与水的接触面积,提高浮力,从而让物体漂浮于水面。但是,这仅仅针对不溶于水的物体,不与水发生反应的物体。
像易溶于水的,或者遇水激烈化学反应的,比如糖、盐、金属钠等等,都无法被水承载。
回答于 2019-09-11 08:43:50
虽然这个问题并不是很吸引人,但是我还想来吐槽一番。
无论是水,还是铁,大家都没有什么了不起的,不就是都想往下挤嘛。这就是浮力的本源,“大家都想往下挤,谁怂谁在上面飘着”。浮力的来源是引力。
在太空深处或者失重的环境下就没有浮力。在普通大气压力下,失重的情况下,大家随便飘着就好,不会挤来挤去。
在地球上就不行,因为在地球引力的作用下大家都要往下挤,那么谁厉害就要看谁能挤了。换句话说,在同等单位的情况下,谁的质量大,谁就更能挤下去。
浮力的计算就是根据这个原理来的,上下压力差,就是浮力的大小。物体的质量一定,那么影响它压力的因素就主要集中在面积体积上,所以密度小的物体就挤不过水,会上浮。
既然是比谁能挤,那么能流动的东西似乎更有优势一些。铁沙子肯定比铁船容易沉底,水泥结构的船的船照样可以漂浮在水面上。二战前后甚至造过数万吨级别的钢筋混凝土船。
归根结底,并不是因为水可以载万物,恰恰相反,水因为自己很轻,所以才飘了起来变成了海洋。比水厉害的东西都在海底老老实实的躺着。
要比谁能载万物,那还要是重一些的元素,比如黄金。把黄金做成沙子,充上气让它流动起来,上面应该能飘很多东西。
回答于 2019-09-11 08:43:50
铁做成船可以在水上漂,石头做成船也可以,关健是石头可以做成船。古人讲“水可载舟也能覆舟”,只要把石头做成舟即可。沉的,沉入底,轻的,轻飘飘。这是对相同体积的东西来说的,这就是浮力,不论实心的还是中空的,都一个样。石头也可以漂在水上的,只要把石头挖空,石头排水量大于石头的重量就可以。
水载万物,同时万物也可载水,即盛水。水无孔不入,有容即可盛水。
回答于 2019-09-11 08:43:50
石头也可以做成船漂在海里,水能载万物又不能载万物,看怎么载。
物体是否能在水上漂浮,取决于这个物体的重力和水的浮力大小关系,我们可以对物体进行受力分析,来研究这个问题,也可以从密度的角度进行一波分析。
普通铁块、正常铁锤子也是无法浮在水面的,而如果是铁皮、铁箱子,则有可能漂浮在水面上。
重力与浮力的较量
重力:地球附近的物体受到各万有引力(地球、月球、太阳灯)与各惯性力的合力称为重力,这是最新的重力定义,以前的定义是地球附近受地球引力垂直地表向下的力。地球附近所有物体都受到地球引力,有一定的重量,空气也受重力影响。
在外太空,没有重力影响,物体可以随意漂浮,而在地球上,受到引力影响,大家纷纷受到重力,被吸在地球表面,并且越重的越容易“下沉”。
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