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阿基米德定律的内容是?_阿基米德定律

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-29 09:53:52

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.

阿基米德流传至今的著作共只有十来部,多数是几何著作,这对于推动数学的发展,起着决定性的作用.

《砂粒计算》,是专讲计算方法和计算理论的一本著作.阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的.

《圆的度量》,利用圆的外切与内接96边形,求得圆周率π为:22/7 <π<223/71 ,这是数学史上最早的,明确指出误差限度的π值.他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积;使用的是穷举法.

《球与圆柱》,熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍,这个圆锥的底等于球的大圆,高等于球的半径.阿基米德还指出,如果等边圆柱中有一个内切球,则圆柱的全面积和它的体积,分别为球表面积和体积的 .在这部著作中,他还提出了著名的"阿基米德公理".

《抛物线求积法》,研究了曲线图形求积的问题,并用穷竭法建立了这样的结论:"任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形(即抛物线),其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四."他还用力学权重方法再次验证这个结论,使数学与力学成功地结合起来.

《论螺线》,是阿基米德对数学的出色贡献.他明确了螺线的定义,以及对螺线的面积的计算方法.在同一著作中,阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法.

《平面的平衡》,是关于力学的最早的科学论著,讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题.

《浮体》,是流体静力学的第一部专著,阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上,并用数学公式表示浮体平衡的规律.

《论锥型体与球型体》,讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体积,以及椭圆绕其长轴和短轴旋转而成的球型体体积.

丹麦数学史家海伯格,于1906年发现了阿基米德给厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的传抄本.通过研究发现,这些信件和传抄本中,蕴含着微积分的思想,他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生.

正因为他的杰出贡献,美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两们通常是牛顿和高斯.不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德.

三、永远怀念阿基米德

在阿基米德去世差不多过了二千年之后,英国牛津出版了《阿基米德遗著全集》,该书序言指出,在科学发展史上,阿基米德是力学时代的标志,他是古希腊最伟大的物理学家之一,也是当时世界上最有创建的科学家之一.他在数学方面的研究成果卓著,后人评价极高,常把他和牛顿、高斯并列为有史以来贡献最大的三大数学家.一位75岁的老人,面对人侵者的屠刀,镇静自若的在证明一条几何定理,这幅画图将永远牢牢铭刻在我们的脑海之中,就象球内切于园柱的图形永远铭刻在这位老人的墓碑上那样.

阿基米德浮力定律公式

阿基米德原理是物理学中的一个基本定理,它表明浸入在流体中的物体所受的浮力大小等于该物体排开的流体体积乘以流体的密度。阿基米德原理可以用以下三个公式来表示:

1、浮力的大小:浮力的大小等于排开的液体的体积乘以液体的密度。即 F_b = ρ_fluid * V_displaced。

2、物体的重力:物体的重力等于物体的质量乘以重力加速度。即 F_g = m * g。

3、物体的浮力和重力之间的关系:当物体被完全浸入液体中时,物体所受的浮力等于物体所受的重力。即 F_b = F_g。

这些公式的具体含义如下:

①浮力的大小:当一个物体浸入流体中时,它会排开一定体积的流体。这个排开的流体体积乘以流体的密度就是浮力的大小。浮力的方向始终是向上的,因为浮力是由物体排开的流体产生的。

②物体的重力:物体的重力是由物体的质量和地球的重力加速度决定的。在地球表面,重力加速度大约等于9.8 m/s^2。物体的重力方向始终是向下的。

③物体的浮力和重力之间的关系:当物体被完全浸入液体中时,物体所受的浮力等于物体所受的重力。这意味着如果物体的重力比浮力大,它就会沉入液体中,而如果浮力比重力大,它就会浮在液体表面上。

阿基米德原理在许多应用中都非常有用,例如在设计潜艇、油船和气球等方面。它也可以用于解释为什么不同密度的物体会浮在不同的液体中,以及为什么冰块会浮在水面上。

什么是阿基米德定律

阿基米德浮力定律公式:F浮=G排=ρ液·g·V排。

阿基米德浮力定律是物理学中关于浮力的一条基本原理。具体内容为:浸在液体(或气体)里的物体受到竖直向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体(或气体)的重量。浮力是物体受到的流体压强的所有作用的净效应。

阿基米德是古希腊伟大的数学家、力学家,他确立了杠杆定律,发现了流体静力学的基本原理—阿基米德原理。阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家之一,他在诸多科学领域所做出的突出贡献,为他赢得同时代人的高度尊敬。

在总结了关于埃及人用杠杆来抬起重物的经验的基础上,阿基米德系统地研究了物体的重心和杠杆原理。提出了精确地确定物体重心的方法,指出在物体的中心处支起来,就能使物体保持平衡;同时,他在研究机械的过程中,发现并系统证明了阿基米德原理(即杠杆定律)。

阿基米德浮力定律的故事:

相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了假,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。

国王请阿基米德来检验,最初,阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天,他去澡堂洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的比重。

阿基米德这种把难题放在一边,放上一段时间,才能得到满意答案的现象,心理学家称之为“酝酿效应”。心理学家认为,在酝酿过程中,人的潜意识还在继续工作,这时我们可能意识不到。潜意识把信息整合,层层推理。

阿基米德定律是什么 阿基米德定律介绍

阿基米德浮体原理(或直接称为阿基米德原理或浮力原理)是阿基米德发现的原理。该原理是说,浸在流体中的物体(全部或部分)受到竖直向上的浮力,其大小等于物体所排开流体的重力。其公式为F浮力=G排开流体,公式可进一步化为F浮力=ρ流体×g×V排开流体。因为不一定作为一个理论中的“原理”,所以阿基米德原理亦称为阿基米德定律。阿基米德浮体原理是流体力学的一个基本原理。

阿基米德(希腊语: Αρχιμ δη ;前287年-前212年),希腊化时代的数学家、物理学家、发明家、工程师、天文学家。出生于西西里岛的锡拉库扎,据说他在亚历山大求学时期,发明了阿基米德式螺旋抽水机,今天的埃及仍在使用。第二次布匿战争时,罗马大军围攻锡拉库扎,阿基米德死于罗马士兵之手。

阿基米德对数学和物理学的影响极为深远,被视为古希腊最杰出的科学家。他与牛顿和高斯被西方世界评价为有史以来最伟大的三位数学家。

阿基米德的重要发现是()。

1、阿基米德(Archimedes)定律力学中的基本原理之一。浸在液体里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重量。

2、流体静力学的一个重要原理,它指出,浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心。这结论是阿基米德首先提出的,故称阿基米德原理。结论对部分浸入液体中的物体同样是正确的。同一结论还可以推广到气体。

阿基米德的重要发现是杠杆原理和浮力定律。

浮力定律:

阿基米德定律是用来描述和计算物体在流体中所受浮力及其方向的一个物理学定律,由阿基米德首先提出。其指出浸入静止流体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的流体重量,方向竖直向上并通过所排开流体的形心。它奠定了流体静力学的基础,这一结论还可以推广到气体。

杠杆原理:

又称“杠杆平衡条件”,是一条物理学力学定理。其内容是:要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·L1=F2·L2。

阿基米德简介:

阿基米德,出生于希腊西西里岛叙拉古,古希腊数学家、物理学家、发明家、工程师、天文学家,静态力学和流体静力学的奠基人。公元前267年,到埃及的亚历山大城跟随埃拉托塞和卡农学习,兼收并蓄了东方和古希腊的优秀文化遗产,对其后的科学生涯中作出了重大的影响,奠定了日后从事科学研究的基础。

叙拉古和罗马帝国之间发生战争,是在阿基米德年老的时候,他虽不赞成战争,但又不得不尽自己的责任,保卫自己的祖国。阿基米德发现了浮力定理、杠杆原理,是静态力学和流体静力学的奠基人,并享有“力学之父”的美称,对数学和物理的发展做出了巨大的贡献,为社会进步和人类发展做出了不可磨灭的影响。

阿基米德定律的内容是?_阿基米德定律