为什么阿基米德原理体现启发式

来源:故事 时间:2018-12-08 08:00:02 阅读:

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为什么阿基米德原理体现启发式(共10篇)

为什么阿基米德原理体现启发式(一):

阿基米德原理实验的故事

阿基米德(Archimedes 公元前约287~公元前约212)是古希腊伟大的数学家、物理学家,是静力学和流体力学的创始人.   他公元前287年生于希腊叙拉古附近的一个小村庄.父亲费吉亚是一位数学家和天文学家,是叙拉古王希隆的亲戚.他11岁时去埃及,到当时世界著名学术中心、被誉为“智慧之都”的亚历山大城学习,是著名数学家欧几里得的学生.公元前240年,阿基米德由埃及回到故乡叙拉古,并担任了国王的顾问.从此开始了对科学的全面探索,在物理学、数学等领域取得了举世瞩目的成果,成为古希腊最伟大的科学家之一.   
一、阿基米德与物理学  
 阿基米德一改亚里士多德自然哲学时代重视哲学思辨和推测的风气,开始注意对具体科学技术领域中具体问题的研究,比较重视理论与实际应用的结合,是把技术实践和严密的数学推理结合起来进行静力学系统研究的第一人.   阿基米德一生有约40种发明.“阿基米德螺旋”直到现在仍被广泛应用于机械设计之中,凸轮的轮廓线若采用阿基米德螺旋线,就可以把匀速园周运动转化为匀速直线运动.他设计制造的“行星仪”,包括太阳、月亮、地球和当时人们已知的五大行星模型,能逼真地表现出诸天体运行情况 ,甚至可以表现日蚀和月蚀.他利用杠杆原理制造的“抛石机”,在当时的战争中曾起到了重要作用.   阿基米德在物理学方面最突出的贡献是证明了静力学中的杠杆原理和流体力学中的浮力定律.   阿基米德经过实际观察和实验,并从数学上严格证明了现今仍被广泛运用的“重量比等于距离反比”的杠杆原理.他曾自豪地说:“假如给我一个支点,我就能推动地球.”国王听后大为惊奇,要他把主张付诸实施,表演一下怎样用微小的力去移动很重的物体.当时国王曾叫人建造了一艘大船,可是,无论如何也无法推其下水. 阿基米德对国王说,就让我来把这艘大船拉下水吧.他设计了一套杠杆滑轮系统,利用这套系统只要施加很小的力就能把很重的物体拉动.一切准备就绪后他将绳的一头交给了国王,国王轻轻地拉动绳子,大船就缓慢地移动了,最后终于滑了下去.这情景使在场的人无不目惊口呆,人们奔走相告,一时成了轰动全国的新闻.国王还为此特发布告称:“从今以后,凡是阿基米德所说的话,务须一律听从.”   关于阿基米德如何发现浮力定律——阿基米德定律一事,著名的古罗马建筑学家维持维特鲁维阿曾讲过一个后世流传甚广的阿基米德为国王鉴定金王冠的故事.直到现在这一定律仍然被所有中学物理教材列为最古老的物理定律.至于这一定律发现过程中的传奇色彩,似应着重从“长期积累,偶然所得”角度来理解.叙拉古是个著名的港口,阿基米德作为工程师经常接触诸如船重吃水深一类事物.若没有经验的长期积累,仅靠偶然机遇是很难有所发现的.况且在其著作《论浮体》中,该结论是从理想模型出发经过严密的数学推导而得出的.这一点正反映了阿基米德的治学特点.   
公元前212年,阿基米德死于罗马士兵之手,这件事情涉及到当时发生的一场战争.那是在公元前218年,在地中海发生了第二次罗马与迦太基之间的战争.罗马的统帅认为叙拉古处在意大利半岛和迦太基之间,是地中海的中心,战略位置非常重要,于是派了一个富有作战经验的著名将领马赛拉斯运河进攻叙拉古.叙拉古人民不甘心忍受外族侵略,同仇敌忾,顽强抗敌,在阿基米德指导下,制造制造了抛石机等许多防御和进攻的武器,英勇战斗、重创罗马军队,守城达到年之久.公元前212年的一天,当叙拉古人民正在庆祝他们一年一度的阿尔杰米达节时,马赛拉斯乘机命令士兵通过一道冷僻的城甬用云梯偷偷爬进了城.罗马士兵冲入城内,闯进了阿基米德的房间.当时阿基米德正在全神贯注地研究一个几何图形、面对罗马士兵的屠刀、他毫不畏惧、镇静自若的对罗马士兵说,再给我一点时间,让我证完这条定理,以免给后人留下一道尚未证完的问题.并高声斥责罗马士兵说“不要碰我的图纸!”士兵认为这句话损害了他作为胜利者的威严,尽管在破城之后马赛拉斯曾下令不得伤害阿基米德,但凶残的罗马士兵还是以剑刺向这位75岁的老人,伟大学者倒在血泊之中.马赛拉斯为了笼络人心,下令处死了杀害阿基米德的凶手,对阿基米德的家属作了安顿,并为他修了一座颇为壮观的坟墓,根据其生前遗愿,在墓碑上铭刻了球内切于园柱的图形.二、数学之神——阿基米德 阿基米德在数学上也有着极为光辉灿烂的成就.他证明了园周率π介于3(1/7)和3(10/71)之间.他利用独特的类似于后来牛顿、莱布尼兹的积分法,解决了许多复杂形状物体的体积和表面积的计算问题.使他自己最得意的成就是他证实了正园柱体体积与其内切球体积之比和它们的表面积之比具有同样的数值,都是3/2,为此他请求在他去世以后,在他的墓碑上刻一个正园柱体和它的内切球的图形.  

为什么阿基米德原理体现启发式(二):

在研究阿基米德原理为什么要多次实验、

一般来说,在物理学中做实验一般毒药多做几次,至少三次.这样做的目的不外乎有两个:
1、多次测量求平均值,以减小实验误差;
2、多次测量是为了获得多组数据归纳出具有普遍性的物理规律,.
那么你所提出的问题属于第二种情况.
希望能够帮到你!

为什么阿基米德原理体现启发式(三):

解释阿基米德原理
为什么F浮等于G排?不要用实验证明

你可以这样想,比如水中有一个物体,体积是v,这是你把物体拿走,则物体所占的体积v就会全被水填满.设这些填入的水的重力是mg,而这些水是静止的,所以受力平衡,说明周围的水给了体积v这些水一个向上的 大小为mg的作用力.这是,再把这些水换成那个物体,那么周围的水给它的作用力应该还是那么多,大小为mg,方向向上.因此,为什么浮力等于排出水的重力.

为什么阿基米德原理体现启发式(四):

阿基米德定律的解释
两个实验组
1、一个装满水的水缸,往水缸中放入一不吸水物体,这时水缸中的水将会排出一部分,当物体被完全浸没时实验停止,收集被排出的水
2、一个量筒装着水但不满,往量筒放入一不吸水物体而不至于让水溢出.当物体被完全浸没时,水会上涨
以上两个实验哪个体现了阿基米德定律?前者排开的水与物体相比,是体积相等还是质量相等?

两个都是,阿基米德原理:F浮=G排=m排*g=P液*V排*g
排开液体的体积等于物体浸入液体中的体积,所以只要可以测量出物体浸入液体的体积或排开液体的体积就可以了..
当然,这样说,第一个实验排开水的体积与物体相比是体积相等.

为什么阿基米德原理体现启发式(五):

阿基米德原理公式的推导中为什么h1-h2=v排?【为什么阿基米德原理体现启发式】

h1指的是物体浸入水中后的液面高吧,然后h2指的就是原来液面的高度了.所以我觉得你给的公式是有点问题的液面高的单位按国际单位制来算应该是米,v(体积)的国际单位制就应该是立方米,前面的代数式里按单位来说得不到后面的答案.应该还要那h1-h2乘以底面积才能得到V排,其实就是柱体的体积公式:V=h*S底.而底面积的大小就要看了,如果物体时沉到烧杯底下,那这里底面积就是烧杯的底面积,如果只是部分浸入水中,那还要用烧杯底面积减去物体的底面积才行.
以上的方法可以的到V排,但相对麻烦,如果能用普通的体积公式直接得到浸入液体的体积,最好直接用体积公式.
关于阿基米德原理的公式推导步骤:
公式
  数学表达式:F浮=G排=ρ液(气)·g·V排.
  单位:F浮———牛顿,ρ液(气)——kg/立方米;;,g——N/kg,V排———立方米;;S--------柱体底面积:平方米.
  浮力的有关因素:浮力只与ρ液,V排有关,与ρ物(G物),深度无关,与V物无直接关系.
  当物体完全浸没在液体或气体时,V排=V物;但物体只有一部分浸入液体时,则V排

为什么阿基米德原理体现启发式(六):

为什么阿基米德原理只适用于密度均匀的液体和气体?

没有原因,这是公理不需理由不需证明

为什么阿基米德原理体现启发式(七):

计算漂浮物体的浮力时,为什么不用阿基米德原理?
老师说 在漂浮时 F浮=G物 可以阿基米德原理中的 F浮=ρ液×g×V排液 就是说浮力的大小与浸入液体的体积有关系咯!那漂浮时 不是有一部分是没有全部浸没的吗?那怎么也可以说 F浮=物体重力呢?这两个老搞不清楚 感觉题目这两个方面都可以计算的 那到底是什么应用的啊?什么时候该怎么用 还有到底有区别

因为,漂浮,物体处于平衡状态,根据二力平衡,F浮=G,当然这个前提是物体只受两个力的作用,也就是说,如果物体在某液体中所出的深度不会变,也就是V排不变;而阿基米得原理,只要知道V排、液体密度都可以求浮力,明白了吗?学习物理关键是要弄清楚公式的适用范围!祝你学习进步!

为什么阿基米德原理体现启发式(八):

浮力与阿基米德原理到底是怎么回事?

浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重力.这个合力称为浮力.这就是著名的“阿基米德定律”(Archimedes" principle).该定律是公元前200年以前古希腊学者阿基米德(Archimedes, 287-212 BC)所发现的,又称阿基米德原理.浮力的大小可用下式计算:F浮=ρ液(气)gV排.
液体和气体对浸在其中的物体有向上的托力,物理学中把这个托力叫做浮力.
漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力.其大小等于被物体排开流体的重力.例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底.木料或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面.气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升.这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”.例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力.不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力.
产生浮力的原因,可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析.该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的.所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力.因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等,方向相反,两力彼此平衡.同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡.但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等.上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力.液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力.这个力等于被物体所排开的液体的重量.当一个浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力.至于一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用,这种现象并不多,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力.
浮力公式的推算
F 浮=F下表面-F上表面
=F向上-F向下
=P向上?S-P向下?S
=ρ液?g?H?S-ρ液?g?h?S
=ρ液?g?(H-h)?S
=ρ液?g?△h?S
=ρ液?g?V排
=m排液?g
=G排液
当物体悬浮在液体上时(当未受外力时),F 浮=G物

为什么阿基米德原理体现启发式(九):

阿基米德原理和沉浮条件的运用怎样区分
就是我在解题时求浮力,不知道是用阿基米德原理还是沉浮条件,不知道是浮力等于重力还是用PgV来算!
如:在水杯中有体积相等的的甲,乙两个小球,甲漂浮在水面,乙悬浮在水中,它们受到浮力的大小情况。
如果用阿基米德原理来写,那么甲的浮力就小,因为V排小,我用阿基米德原理来写就是错误的,为什么此题要用沉浮条件呢?
【为什么阿基米德原理体现启发式】

只要物体受到浮力,阿基米德定律就成立.浮力等于重力对沉入水底的物体是不成立的(悬浮除外),必须用阿基米德定律来算.
对问题补充:
答案错了.用阿基米德原理你自己已经分析过了.现在看看所谓沉浮条件.因为物体一个漂浮一个悬浮,所以受到的浮力等于重力.显然漂浮的密度要小于液体,悬浮密度的等于液体.既然漂浮的小球密度小,体积相等的情况下质量肯定小啊,受到的重力也小与悬浮的.浮力等于重力,漂浮的受到的浮力要小于悬浮的.和利用阿基米德原理分析出来的结论是一样的!
记住:对于漂浮或者悬浮的物体,阿基米德原理分析和用浮沉条件都是可以用的,怎么方便怎么用.对于沉底的物体,它受到的浮力只能用阿基米德原理分析,因为,既然沉底说明受到的浮力肯定小于重力,浮力不等于重力.

为什么阿基米德原理体现启发式(十):

阿基米德和浮沉条件法各在什么条件下使用?
为什么老师讲,在体积一样时用阿基米德原理,在重力一样时用浮沉条件法?

1、阿基米德定理在任何情况下都成立.不需要任何条件.浮力总是等于排开液体的重量.F浮=G排
2、物体的沉浮条件是由物体和液体的密度不同造成的. ρ物< ρ液时,漂浮. ρ物= ρ液时悬浮. ρ物> ρ液时下沉.
3、无论物体在液体中是什么状态,静止后都有二力平衡.
在漂浮和悬浮时有F浮=G物.
在下沉时有F浮+F支持=G物.
具体解题时,要综合考虑上面几种情况.常将(1)和(3)二个式子联立方程求解.

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