1、阿基米德浮力原理摘要：浮力原理簡述物體在液體中所獲得的浮力，等于它所排出液體的重量，艮即 二。（式中為物體所受浮力，。為物體排開液體所受重力）。該式變形可得 二。二林（式中P為被排開液體密度，為當地重力加速度，為排開液體體積）關鍵詞：阿基米德、王冠、阿基米德橋兩千年前（約公元前287年一公元前212年），阿基米德出生于西西里島的敘拉 古的一個貴族家庭。他從小就善于思考，喜歡辯論。早年游歷過古埃及，曾在亞 歷山大城學習。據說他住在亞歷山大里亞時期發明了阿基米德式螺旋抽水機，今 天在埃及仍舊使用著。不幸的是在公元前212年，敘拉古被羅馬軍隊占領，正在 沙地上畫著幾何圖形思考問題的阿基米德被闖進來的

2、無知的羅馬士兵殺死，終年 75歲。他一生獻身科學，忠于祖國，受到人們的尊敬和贊揚。阿基米德出生時，在當時古希臘的輝煌文化已經逐漸衰退，經濟、文化中心 逐漸轉移到埃及的亞歷山大城;但是另一方面，意大利半島上新興的羅馬共和國， 也正不斷的擴張勢力；北非也有新的國家迦太基興起。阿基米德就是生長在這種 新舊勢力交替的時代，而敘拉古城也就成為許多勢力的角斗場所。阿基米德是古希臘偉大的哲學家、數學家、物理學家、力學家，靜態力學和 流體靜力學的奠基人。他對待科學研究的態度是勇于革新、勇于創造而又嚴肅認 真，曾在幾何學、靜力學以及機械的民明創造方面都取得了巨大的成就。浮力定 律是由阿基米德發現的。浮力原理簡述

3、：物體在液體中所獲得的浮力，等于它所排出液體的重量，艮即 二。（式中為物體所受浮力，。為物體排開液體所受重力）。該式變形可得 二。二恐（式中P為被排開液體密度，為當地重力加速度，為排開液體體積）浮力原理的發現，有這樣一個故事:相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂 純金的王冠。但是在做好后，國王疑心工匠做的金冠并非純金，但這頂金冠確與 當初交給金匠的純金一樣重。工匠到底有沒有私吞黃金呢？國王想檢驗金冠是否 為純金，但又不能破壞王冠，這個問題不僅難倒了國王，也使諸大臣們面面相覷。 經一大臣建議，國王請來阿基米德檢驗。最初，阿基米德也是冥思苦想而卻無計 可施。后來有一天，他在家洗澡，當他坐進澡盆里時，

4、看到水往外溢，同時感到 身體被輕輕托起。他突然悟到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！”（Eureka，意思是“找到了 ”。希臘文： p q K a）這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王，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，等于它所排出液體的重量。一 直到現代，人們還在利用這個原理計算物體比重和測定船舶載重量（即廣為人知 的排水量法）等。阿基米德浮力原理的應用很廣泛，如阿基米德橋。阿基米德橋橫截面可以為 橢圓形或圓形，長度可達幾千米，寬度可達幾十米，可通行汽車，也

5、可建成多通 道，同時通行汽車和火車。由于技術上的一些難題沒有解決，并且沒有相應的設 計、建設標準，目前世界上還沒有一座真正的阿基米德橋。而一旦建成，阿基米 德橋將成為一種新的交通方案供人們選擇。更為重要的是，阿基米德橋適用于跨 度較大、水位較深等不適宜建橋、隧道的地點。阿基米德橋又名水中懸浮橋，是跨越深水域的新交通方式。它固定在水面以 下，借助浮力懸浮在水底和兩岸，以防浮出水面，橋頂距水面保持20米以上的距 離，以便大噸位船只通行3支撐方式阿基米德橋有三種支撐方式：第一是浮筒式結構，當懸浮管道的浮力較小時，利用浮筒增加浮力； 第二是是鉚索式，當管道的浮力足夠大時，采用鉚索拉力固定管道;第三為剛

6、性樁柱式，很像水中橋梁。其中自重又明顯大于交通載荷。由于重力太大會導致不穩定，浮力太大又對固定橋體的纜索要求其中自重又明顯大于交通載荷。由于重力太大會導致不穩定，浮力太大又對固定橋體的纜索要求很高，目前研究認為重浮比在0.70.8之間效果最佳。優勢: 阿基米德橋具有現有橋梁和隧道所不具備的優勢和特點。第一，阿基米德橋是一種環境友好的方案，對兩岸地貌的影響非常小;第二，由于借助了自然的力量一一浮力，一旦技術成熟，阿基米德橋同橋梁、隧 道相比具有造價優勢，因為其單位長度的造價不隨跨度的增加而增加;第三，技術上阿基米德橋不受跨度和水深的限制，可建在長跨度、水位深、陡峭 的地方。除此之外，阿基米德橋還

7、有一定的旅游價值可供開發。面臨問題: 從工程技術角度看，阿基米德橋的設計與建造遇到很多新問題。例如材料選擇;錨固系統的結構形式；橋岸連接形式；服役條件，以及動力響應與結構安全。結 構安全是最令人擔心的事，它包括在地震、海嘯、爆炸以及沖擊載荷作用下的可 靠性問題。另外，由于它在波流載荷作用下，疲勞問題和材料腐蝕失效問題更是 棘手問題。總之，海洋工程中遇到的結構問題，這里都有。不過，由于它是交通 設施安全問題，更為要緊。特點特色:阿基米德橋學名為水中懸浮隧道。不過，與隧道不同，阿基米德橋借助于浮 力浮于水中；與一般的橋也不同，對于浮力大于重力的阿基米德橋，它和水底的 連接方式與橋相反用纜索（也可以用其他方式）固定于水底和兩岸，以防浮出 水面，橋頂距水面保持20米以上的距離以便通行大噸位船只。因此，阿基米德橋 的基礎設計方案與橋梁、隧道有根本區別。阿基米德橋的原理是阿基米德的浮力定律：重力浮力，物體將沉入水底重力浮力，物體將上浮重力二浮力，物體將懸浮于水中然而阿基米德橋的建設是一個世界性的難題，至今尚無建成的阿基米德橋。 阿基米德橋最大難點在于其懸浮在水中，雖然可以通過錨固在水下基礎的錨纜桿 裝置保持穩定，但其受力方式和橋梁隧道完全