Question

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我國(guó)古代對(duì)浮力的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用

　　大約在殷商時(shí)期，我們的祖先就開(kāi)始認(rèn)識(shí)和應(yīng)用浮力了，是世界上應(yīng)用浮力最早的國(guó)家之一．當(dāng)時(shí)是利用較大的獨(dú)木，從中間挖成槽形，放在江河的水中漂流，稱為獨(dú)木舟．人們利用它來(lái)載人和裝運(yùn)收獲的獵物．后來(lái)又發(fā)展到用木板做成船體，在江河中代替獨(dú)木舟航行．隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，以后各個(gè)朝代對(duì)船的形狀和結(jié)構(gòu)又進(jìn)行了多次改進(jìn)，使木船不僅能在內(nèi)河、湖泊中航行，還制造了能適用于大海、大洋中航行的大型船舶．明朝時(shí)的鄭和出使西洋用的大型“寶船”船隊(duì)，其船體在結(jié)構(gòu)上合理、精致、美觀，都達(dá)到了古代造船工藝史上的巔峰．這一偉大的成果，是古代造船史上非常光輝的業(yè)績(jī)，是我們祖先對(duì)世界航海事業(yè)作出的偉大貢獻(xiàn)．

　　浮橋是我國(guó)古代歷史上應(yīng)用浮力的偉大奇跡，在公元前8世紀(jì)周朝時(shí)就得到了廣泛的應(yīng)用．在以后的年代，發(fā)展到不僅可以在小河上架起浮橋，而且像黃河這樣的大河上也架起了浮橋．相傳在11世紀(jì)初，在蒲州附近潼關(guān)以北的黃河上曾架起一座很大的浮橋，浮橋的纜繩用8只鐵牛系住，這些鐵牛立于兩岸，每只鐵牛重?cái)?shù)萬(wàn)斤．后來(lái)由于洪水泛濫，浮橋被沖垮，鐵牛也沉入河中．如何把鐵牛打撈起來(lái)，在當(dāng)時(shí)的條件下，是比較困難的．和尚懷丙派人潛入水中，用鐵索把鐵牛和兩只裝滿泥土的大船系在一起，然后再把船中的泥土除去，利用大船所受的浮力，把鐵牛拉上來(lái)．

　　利用物體的沉浮原理估測(cè)液體的密度，在我國(guó)宋、元時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始．根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載，密度的測(cè)定主要是和古代的制鹽業(yè)密切聯(lián)系的，即由于估測(cè)鹽水的需要，發(fā)展了液體密度的測(cè)量技術(shù)，為曬鹽業(yè)提供了條件．11世紀(jì)，姚寬在臺(tái)州做官時(shí)，為了檢查鹽商是否舞弊，他首創(chuàng)了一種簡(jiǎn)單的估測(cè)鹽水密度的方法．選用體積大體相同，而質(zhì)量不同的蓮子十粒，當(dāng)把蓮子放在鹽水中時(shí)，如果這些浮沉子——蓮子有5粒以上浮起，說(shuō)明鹽水是最濃的；如果有三四粒蓮子浮起，說(shuō)明此鹽水是濃鹽水；如果不足3粒蓮子浮起，說(shuō)明此鹽水是稀鹽水．到了元代，經(jīng)進(jìn)一步改進(jìn)，制造了便于攜帶的簡(jiǎn)單裝置．取四個(gè)蓮子，分別用四種不同濃度的鹽水浸泡，放在一個(gè)竹筒內(nèi)，便成為簡(jiǎn)單的測(cè)定鹽水濃度的裝置．如果要測(cè)某種鹽水的濃度，只要把待測(cè)鹽水的一小部分裝入筒內(nèi)，觀察各類蓮子浮起的情況，便可以估測(cè)鹽水的濃度．到了明代，測(cè)定鹽水濃度的方法進(jìn)一步簡(jiǎn)化，選一粒輕重合適的蓮子，放在竹筒內(nèi)，當(dāng)把待測(cè)的鹽水放入竹筒中時(shí)，如果蓮子浮在水面上成橫倒形，則鹽水最濃；如果成垂直形，則鹽水次濃；如果蓮子沉而下浮，則鹽水不濃．我國(guó)古代這種簡(jiǎn)單估測(cè)鹽水濃度的方法，與現(xiàn)代密度計(jì)的原理相似，這說(shuō)明我國(guó)古代對(duì)浮力的研究與應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)深入了．

閱讀后回答下列問(wèn)題：

(1)我國(guó)古代為世界航海事業(yè)做出偉大貢獻(xiàn)的著名人物是誰(shuí)？

(2)和尚懷丙是采用什么辦法打撈沉入河里的鐵牛的？

(3)用你所學(xué)的知識(shí)解釋我國(guó)明代估測(cè)鹽水濃度的方法中所包含的科學(xué)道理．

Answer 1

答案：
解析：

(1)為世界航海事業(yè)做出偉大貢獻(xiàn)的是鄭和; 　　(2)懷丙是利用大船所受的浮力打撈鐵牛的; 　　(3)用蓮子的浮沉估測(cè)鹽水濃度．