听了孙老四的话,赵无忌笑了笑,吩咐人取来一个铁皮茶壶,堵住壶口,扔进水中,只见那茶壶在水里上上下下,就是沉不下去。
赵无忌含笑说道,“孙老请看,这铁壶也是钢铁制成,为何就能浮在海上呢?”孙老四听了,讷讷地说不出话。
“这是因为,海水有浮力,是浮力把铁壶托了起来,让它不至沉没,所以只要浮力足够大,钢铁造船是完全可能的。”赵无忌说道。
“师父,既然同样存在浮力,可是为什么铁块会沉没,而铁壶就不会沉没呢?”归庄问道。
“问得好,”赵无忌暗想,阿基米德对不起了,这浮力定律如今是我赵无忌的了,“为师经过研究发现,水中存在浮力,至于这浮力的大小,等于这件物品排出的水的重量。”
“例如纯铁块,它排开了同体积的水,同体积下,水比铁块轻,所以浮力承受不住铁块的重量,铁块会下沉;把铁块打造成铁壶,铁壶会排开数倍于铁块的水,这些水的重量大于铁壶,这样铁壶就不会沉下去,这叫做浮力定律。”赵无忌说道。
说罢,赵无忌现场再度演示了一遍,首先他取回铁壶,又找来一块与铁壶同样重量的铁块,将这两者分别放入一个已经满溢了的大盆中,铁块入水,从大盆中排出了一小杯水;铁壶入水,从大盆中足足排出了一小盆水。
赵无忌指着一小杯水说道“请看,小杯水的重量远远低于铁块的重量,也就是说浮力远远小于铁块重量,所以铁块浮不起来。”
随即,赵无忌又指着那一小盆水说道“而这一小盆水的重量,远远大于铁壶的重量,也就是说浮力大于铁壶重量,所以铁壶能浮起来。”
归庄好奇地上前,取个天平来,把小盆水和铁壶分别放置两端,果然是小盆水更重一些,众人于是都是心悦诚服。
“本官对于造船其实是个门外汉,但是这个浮力定律却是用之四海皆准,本官希望诸位善加利用这个定律,早日造出实用化的铁船来。”赵无忌含笑说道。
宋应星捻着胡子说道“钢铁能浮于水面的现象,其实据史料记载,古人也曾观察过这种现象,但是皆都是知其然而不知其所以然,老夫虽然也知道此等现象,却也是不知其原因为何,而今赵大人的浮力定律,却将这里的道理说得明明白白。”
“再者,”宋应星顿了一顿,又说道“钢铁冶炼困难,得来十分不易,而木材则极其容易获得,再加上木材浮力更大,老夫想来,这也是几千年来,铁船一直没有得到发展的原因之一罢。”
归庄也说道“学生有一倭人朋友,据他说早在五十年前,倭国织田信长时代,便有在木船上覆盖铁板,以抵抗火攻的例子,倭国将这种甲板上盖着铁板的木船称为铁甲船,所以孙老,
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