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我國古代對浮力的認(rèn)識及應(yīng)用

　　大約在殷商時期，我們的祖先就開始認(rèn)識和應(yīng)用浮力了，是世界上應(yīng)用浮力最早的國家之一．當(dāng)時是利用較大的獨木，從中間挖成槽形，放在江河的水中漂流，稱為獨木舟．人們利用它來載人和裝運收獲的獵物．后來又發(fā)展到用木板做成船體，在江河中代替獨木舟航行．隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，以后各個朝代對船的形狀和結(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．明朝時的鄭和出使西洋用的大型“寶船”船隊，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，是我們祖先對世界航海事業(yè)作出的偉大貢獻(xiàn)．

　　浮橋是我國古代歷史上應(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，每只鐵牛重數(shù)萬斤．后來由于洪水泛濫，浮橋被沖垮，鐵牛也沉入河中．如何把鐵牛打撈起來，在當(dāng)時的條件下，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．

　　利用物體的沉浮原理估測液體的密度，在我國宋、元時代已經(jīng)開始．根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載，密度的測定主要是和古代的制鹽業(yè)密切聯(lián)系的，即由于估測鹽水的需要，發(fā)展了液體密度的測量技術(shù)，為曬鹽業(yè)提供了條件．11世紀(jì)，姚寬在臺州做官時，為了檢查鹽商是否舞弊，他首創(chuàng)了一種簡單的估測鹽水密度的方法．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，如果這些浮沉子——蓮子有5粒以上浮起，說明鹽水是最濃的；如果有三四粒蓮子浮起，說明此鹽水是濃鹽水；如果不足3粒蓮子浮起，說明此鹽水是稀鹽水．到了元代，經(jīng)進(jìn)一步改進(jìn)，制造了便于攜帶的簡單裝置．取四個蓮子，分別用四種不同濃度的鹽水浸泡，放在一個竹筒內(nèi)，便成為簡單的測定鹽水濃度的裝置．如果要測某種鹽水的濃度，只要把待測鹽水的一小部分裝入筒內(nèi)，觀察各類蓮子浮起的情況，便可以估測鹽水的濃度．到了明代，測定鹽水濃度的方法進(jìn)一步簡化，選一粒輕重合適的蓮子，放在竹筒內(nèi)，當(dāng)把待測的鹽水放入竹筒中時，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．我國古代這種簡單估測鹽水濃度的方法，與現(xiàn)代密度計的原理相似，這說明我國古代對浮力的研究與應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)深入了．

閱讀后回答下列問題：

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

(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)的知識解釋我國明代估測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)用蓮子的浮沉估測鹽水濃度．