เนื้อหา
“ Oasis of the Seas” เป็นเรือสำราญที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีมวล 100,000 ตัน แต่มันล่องลอย นักออกแบบเรือใช้หลักการของอาร์คิมีดีสซึ่งระบุว่าเพื่อให้เรือลอยได้จะต้องกำจัดน้ำในปริมาณที่เท่ากันมากกว่าน้ำหนักของมัน แนวคิดที่ซับซ้อนนี้ทำให้นักเรียนเข้าถึงได้มากขึ้นผ่านการสาธิตและการทดลองที่น่าสนใจเช่นเดียวกับที่อธิบายไว้ด้านล่าง
มันเริ่มต้นอย่างไร
ในสมัยกรีกโบราณ King Hiero II ได้รับมอบมงกุฎให้เป็นช่างทองท้องถิ่น เขาสงสัยว่ามันเป็นทองคำบริสุทธิ์ดังนั้นเขาจึงให้นักปรัชญาอาร์คิมิดีสเป็นผู้ค้นพบ อาร์คิมีดีสก้าวลงไปอาบน้ำอุ่นและเห็นน้ำหกอยู่ด้านข้างขณะที่เขาจมลงไปในอ่างและตระหนักว่าน้ำที่ถูกแทนที่นั้นมีค่าเท่ากับปริมาตรของร่างกาย “ ยูเรก้า!” เขาอุทานเมื่อเขาตัดสินใจว่าเขาสามารถใช้เทคนิคการกระจัดนี้เพื่อคำนวณปริมาตรและความหนาแน่นของมงกุฎ การทดสอบของเขาพิสูจน์ว่าความหนาแน่นของครอบฟันน้อยกว่าทองคำดังนั้นมงกุฎจึงไม่ใช่ทองคำบริสุทธิ์
บอลกับฮัลล์
เมื่อถามว่าทำไมถังอลูมิเนียมจมนักเรียนอาจตอบได้ไม่ถูกต้อง“ เพราะมันมีน้ำหนักมากกว่า” ให้นักเรียนฟอยล์อลูมิเนียมขนาด 5 นิ้ว x 5 นิ้วสองชิ้น ค้นหามวลของทั้งคู่ ขอให้นักเรียนกระทืบฟอยล์หนึ่งตารางลงในลูกบอลที่แน่นแล้วปล่อยลงในน้ำและดูว่ามันจมลง ทดสอบกับจตุรัสที่สองจนกว่าคุณจะหาวิธีสร้างอลูมิเนียมลอย เมื่ออลูมิเนียมมีรูปร่างเหมือนเรือมันจะลอยเพราะปริมาตรเพิ่มขึ้นอย่างมากในขณะที่มวลยังคงเหมือนเดิม ตัวเรือเต็มไปด้วยอากาศเพิ่มปริมาณโดยไม่ต้องเพิ่มน้ำหนักมากนัก เรือจะลอยถ้ามวลของเรือน้อยกว่าน้ำที่เคลื่อนที่ ด้วยลำตัวกลวงเรือจะไล่น้ำมากกว่าลูกบอล
การวางตัวบอลลูนฮีเลียม
•••รูปภาพ Comstock / Stockbyte / Gettyแรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุที่จะดึงมันลงไปในของเหลว ในขณะที่วัตถุเริ่มจมแรงลอยตัวจะทำหน้าที่ผลักวัตถุขึ้น หากแรงโน้มถ่วงมากกว่าแรงลอยตัววัตถุจะจม บอลลูนฮีเลียมลอยอยู่ในอากาศเพราะมวลของอากาศที่พวกมันเคลื่อนที่มากกว่ามวลของฮีเลียมและบอลลูน ผูกริบบิ้นกับบอลลูนฮีเลียมแล้วมันจะลอยเพราะแรงลอยตัวจะมากกว่าแรงโน้มถ่วง เพิ่มแรงโน้มถ่วงด้วยการเพิ่มน้ำหนัก ผูกเพรทเซิลกับริบบิ้นเพิ่มน้ำหนักจนกว่าบอลลูนจะจม ทีนี้ลองเล่นเพรทเซลชิ้นเล็ก ๆ จนบอลลูนเริ่มขึ้นอย่างช้าๆ หากคุณสามารถพาบอลลูนไปที่ "โฮเวอร์" แรงโน้มถ่วงเท่ากับแรงลอยตัว
องุ่นลอยน้ำ
การใช้เงินต้นของอาร์คิมิดีสนักเรียนสามารถตัดสินได้ว่าวัตถุจะจมหรือลอยในของเหลวต่าง ๆ เตรียมแก้วใสด้วยน้ำอุ่น เพิ่มองุ่นและมันจะจม เติมเกลือลงในแก้วและองุ่นเริ่มลอย จดจำอาร์คิมิดีส: หากวัตถุมีน้ำหนักมากกว่าปริมาตรของมันเองในของเหลวมันจะจม การเติมเกลือลงในน้ำจะเพิ่มมวลต่อหน่วยปริมาตรจนกว่าจะมีความหนาแน่นเท่ากับหรือมากกว่าองุ่น ในเวลานี้องุ่นจะลอย