阿基米德浮體原理

阿基體原理(或直接稱為阿基米德原理浮力原理)是阿基米德發現的原理。該原理是說,浸在流體中的物體(全部或部分)受到豎直向上的浮力,其大小等於物體所排開流體的重力。其公式為F浮力=G排開流體,公式可進一步化為F浮力流體×g×V排開流體。因為不一定作為一個理論中的「原理」,所以阿基米德原理亦稱為阿基米德定律。阿基米德浮體原理是流體力學的一個基本原理,[1]適用於一切「全部」或「部分」浸入均勻液體的狀況。

示意圖

發現

相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠。但是在做好後,遭人密報國王,金冠並非純金製作,因為工匠用白銀來偷工減料,但這頂金冠確與當初交給金匠的純金一樣重,盛怒的國王,被迫請來阿基米德檢定。

由於不能毀壞王冠,阿基米德冥想多日,卻無計可施。一天,他在家洗澡,當他跳進澡盆時,看到水往外溢,突然開悟,可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的比重。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得穿上就跑了出去,大聲喊著「「尤里卡,尤里卡!」(希臘語:εύρηκα,意即「發現了」)」

阿基米德來到了王宮,把王冠和同等重量的純金,放在兩個水盆中,比較兩盆溢出來的水,發現放王冠的盆中溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積,比相同重量的純金的體積大,即密度不相同,證明了王冠並非純金,揭露了金匠的欺君之罪。

這次試驗的意義非常重大,阿基米德從中發現了浮力定律(阿基米德原理):物體在液體中所獲得的浮力,等於物體所排出液體的所受的重力。此一成就影響後世至深,遠勝揭露金匠的舞弊

相關

腳注