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曹冲称象的原理是什么?

2019-07-16 08:26:56 阅读:2016 文史百科

   曹冲称象原理:

  “曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲,利用漂浮在水面上的物体的重力等于水对物体的浮力这一物理原理,解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题,这不能不说是一个奇迹。可是,在那个年代(公元200年),虽然阿基米德原理已经发现了500年,但这一原理直到1627年才传入中国,小曹冲不可能知道这个原理,更不用说浮沉条件了。

  实际上,聪明的曹冲所用的方法是“等量替换法”。用许多石头代替大象,在船舷上刻划记号,让大象与石头产生等量的效果,再一次一次称出石头的重量,使“大”转化为“小”,分而治之,这一难题就得到圆满的解决。

  等量替换法是一种常用到的科学思维方法。这里再讲一个爱迪生的小故事。美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿。有一次,爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿,要他计算一下灯泡的容积。阿普顿看着梨形的灯泡壳,思索了好久之后,画出了灯泡壳的剖视图、立体图,画出了一条条复杂的曲线,测量了一个个数据,列出了一道道算式。经过几个小时的紧张计算,还未得出结果。爱迪生看后很不满意。只见爱迪生在灯泡壳里装满水,再把水倒进量杯,不到一分钟,就把灯泡的容积“算”出来了。这里,爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积,用的也是等量替换法。

 

  曹冲称象的故事:

  有一次,吴国孙权送给曹操一只大象,曹操十分高兴。大象运到许昌那天,曹操带领文武百官和小儿子曹冲,一同去看。

  曹操的人都没有见过大象。这大象又高又大,光说腿就有大殿的柱子那么粗,人走近去比一比,还够不到它的肚子。曹操对大家说:“这只大象真是大,可是到底有多重呢?你们哪个有办法称它一称?” 嘿!这么大个家伙,可怎么称呢!大臣们都纷纷议论开了。

  一个说:“只有造一杆顶大的秤来称。”

  而另一个说:“这可要造多大一杆秤呀!再说,大象是活的,也没办法称呀!我看只有把它宰了,切成块儿称。”

  他的话刚说完,所有的人都哈哈大笑起来。有人说:“你这个办法可不行啊,为了称重量,就把大象活活地宰了,不可惜吗?”

  大臣们想了许多办法,一个个都行不通。可真叫人为难呀。

  这时,从人群里走出一个小孩,对曹操说:“父亲,我有个法儿,可以称大象。”

  曹操一看,正是他最心爱的儿子曹冲,就笑着说:“你小小年纪,有什么法子?你倒说说,看有没有道理。”

  曹冲趴在曹操耳边,轻声地讲了起来。曹操一听连连叫好,吩咐左右立刻准备称象,然后对大臣们说:“走!咱们到河边看称象去!”

  众大臣跟随曹操来到河边。河里停着一只大船,曹冲叫人把象牵到船上,等船身稳定了,在船舷上齐水面的地方,刻了一条道道。再叫人把象牵到岸上来,把大大小小的石头,一块一块地往船上装,船身就一点儿一点儿往下沉。等船身沉到刚才刻的那条道道和水面一样齐了,曹冲就叫人停止装石头。

  大臣们睁大了眼睛,起先还摸不清是怎么回事,看到这里不由得连声称赞:“好办法!好办法!”现 在谁都明白,只要把船里的石头都称一下,把重量加起来,就知道象有多重了。

  曹操自然更加高兴了。他眯起眼睛看着儿子,又得意洋洋地望望大臣们,好像心里在说:“你们还不如我的这个小儿子聪明呢!”


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