- 传统文化中的STEAM:造船坊
- 郝京华 王伟群主编
- 688字
- 2025-04-23 14:55:56
析科技内涵

利用救生圈的浮力,人就可以浮在水面上
为什么腰舟、木排、独木舟能浮在水面上?这是因为它们受到了向上的浮力。你一定感受过浮力——当你想把皮球或救生圈按入水中时,是不是感到有一股向上的力在顶着你的手?那就是浮力。
所有放入水中的物体都会排开水,都会受到浮力,为什么有的浮,有的沉呢?原来,当浮力小于重力时,物体就会沉入水中。而浮力大小是由物体排开水的重量决定的,排开的水量相同,则所受浮力也相同。用7个完全一样的瓶子装入不同的物质,然后完全放入水中。你瞧,这几个完全相同的瓶子,完全放入水中后排开水的量是一样的,所以最开始所受的浮力是相同的;但是由于里面装的东西不同所受重力不同,最终放在水中才有沉有浮。

有浮有沉

装满铁屑、沙子、土的瓶子放入水中,受到的浮力约为32.5克力,都小于受到的重力,所以它们是沉入水中的。
木头本来就能浮在水面上,把木头中间掏空做成独木舟,这时木头变轻了很多,载人装物后,只要它的总重量没有超过水给它的浮力,它就能漂在水面上。

掏空的木头变轻了
想一想,为什么整根胡萝卜放入水中会下沉,而挖空的胡萝卜会浮起?
独木舟船体很窄,人站在上面会让重心过高而容易发生倾覆。借助塑料空心小球和一块可塑橡皮我们可以观察到这个现象。
在塑料空心小球任意位置粘贴一小块可塑橡皮,将球以任意部位放入水中,它都会迅速转动直至可塑橡皮位于正下方。放到桌面上,也差不多。这说明重心低时物体更稳定。


重心过高时,小球容易发生翻转
因此,工匠们会将独木舟的重量主要集中在底部,通过降低舟的重心来提高独木舟稳定性。你一定发现了,这与玩具“不倒翁”的制作原理多么相似!
想一想,为什么要蹲着上下独木舟?