文档介绍：41曹冲称象和怀内打捞铁牛曹冲称象的故事,发生在一千七百多年前的三国时候。有一年,孙权送给曹操一头象。曹操兴致勃勃,很想知道它有多重,但是没有能称它的大秤。他询问了一些博学的人,也都想不出好办法。一天,他的小儿子曹冲对父亲说:“我想了一个办法,不知行不行。货船货物越多,吃水越深;不论装什么物体,只要重量相等,船的吃水深浅也一定相同。根据这个道理,先把大象牵到大船上,在吃水线那里画下个记号;然后把象牵上岸,再往船上装石头,使船下沉到原记号处为止,然后称一下装上船的石头重量,就是大象的重量。”曹操听了大喜,连声称赞说:“冲儿的办法妙,真是妙极了!”曹冲称象,其实就是运用了浮力的道理。可惜的是,聪明过人的曹冲只活了13岁就夭折了。九百多年以前,我国宋朝怀内和尚打捞铁牛的故事也脍炙人口。 1066年,黄河发大水冲走了一座浮桥和桥头八条上万斤重的铁牛。修桥的时候,官府贴出“招贤榜”,招募从河底拉出铁牛的能人。正当人们摇头叹气,表现出无能为力的时候,怀内站出来应招了。他说:“铁牛是被水冲走的,我就叫水把铁牛送回来!”打捞开始了,怀内要来两只装满沙土的大船,用一根大木头捆缚在两只船上,构成一个“女”字的形状。再用一根粗绳索,一头系在木头中间,一头绑紧铁牛。然后把船上的沙土一担一担卸走。随着船的载重减轻,铁牛被慢慢地向上拉。当沙土卸完,铁牛也从河底淤泥中拉了出来。怀内也是利用了水的浮力。那么,什么是浮力呢?简单地说,浮力就是浸在水中的物体受到的水的向上托的力。实际上,不仅浮在水面上的物体受到浮力,浸没在水中的物体也受到浮力。浮力的大小等于物体排开的水的重量。42具有液压传动的脚 19世纪末期法国的昆虫学家法布尔观察了各种种类的蜘蛛——黑腹毒蜘蛛、克罗李蜘蛛、囊蜘、圆蜘、速鱼蜘蛛等等。法布尔非常细致地观察过蜘蛛的丝。在显微镜下面,他惊奇地看到,细得不能再细的蜘蛛丝原来是由更细的细丝绕成的空心管子;管子里面充满着粘液,粘液可以从细丝缠绕成的管壁上慢慢地渗透出来,因而蛛网始终有很强的粘性。使法布尔更加感到奇怪的是,这种能够粘住任何东西的蛛丝,却从来不会粘住在网上跑来跑去的蜘蛛的脚。蜘蛛的脚上有什么可以防止被粘缚住的秘密呢?法布尔猜想,蜘蛛的脚上可能会分泌出一种能够抵抗粘丝的东西。他做了一个实验,用能够溶解油类的东西给蜘蛛擦了脚,再把它放到蛛网上,它的脚果然就被粘住了。近代的科学研究进一步发现,蜘蛛的腿里没有一点肌肉,而是充满着一种液体。蜘蛛可以随时调整这种液体的压强来控制八条腿的运动,所以它在网上可以进退自如。这种控制动作的方法,在物理学上叫做液压传动。液压传动可供正在研究中的机械手、机器人采用。它们都是没有肌肉的铁家伙,采用液压传动可以使它们像蜘蛛那样灵活地动作。43气体和液体的“怪脾气” 1912年秋天,在当时算是数一数二的远洋巨轮“奥林匹克”号,正在波浪滔滔的大海中航行着。很凑巧,离开这“漂浮的城市”100米左右的海面上,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号,同它几乎是平行地高速行驶着,像是要跟这个庞然大物赛个高低似的。忽然间,那“豪克”号似乎是中了“魔”一样,突然调转了船头,猛然朝“奥林匹克”号直冲而去。在这千钧一发之际,舵手无论怎样操纵都没有用,“豪克”号上的水手们一个个急得束手无策,只好眼睁睁地看着它将“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。究竟是什么原因造成了这次意外的船祸?在当时,谁也说不上来,据说海事法庭在处理这件奇案时,也只得糊里糊涂地判处船长制度不当呢! 后来,人们才算明白了,这次海面上的飞来横祸,是伯努利原理的现象。就是气体和液体都有这么一个“怪脾气”,当它们流动得快时,对旁侧的压力就小;流动得慢时,对旁侧的压力就大。这是力学家丹尼尔·伯努利在1726年首先提出来的,因此就叫做伯努利原理。当两条船并排航行时,由于它们的船舷中间流道比较狭窄,水流得要比两船的外侧快一些,因此两船内侧受到水的压力比两船的外侧小。这样,船外侧的较大压力就像一双无形的大手,将两船推向一侧,造成了船的互相吸引现象。“豪克”号船只小重量轻,突然就跑得更快些,所以看上去好像是它改变了航向,直向巨轮撞去。同样道理,当刮风时,屋面上的空气流动得很快,等于风速,而屋面下的空气几乎是不流动的。根据伯努利原理,这时屋面下空气的压力大于屋面上的气压。要是风越刮越大,则屋面上下的压力差也越来越大。一旦风速超过一定程度,这个压力差就“哗”的一下掀起屋顶的茅草,使其七零八落地随风飘扬。正如我国唐朝著名诗人杜甫《茅屋为秋风所破歌》所说的那样:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”所以,在火车飞速而来时,你决不可站在离路轨很近的地方,因为疾驶而过的火车对站在它旁边的人有一股很大的吸引力。有人测定过,在火车以每小时50公里的速度前进时,竟有8公斤左右的力从身后把人推向火车。你瞧,这有多