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《我當文明引導者的那些年》第60章 比較密度
  造船,最容易造的自然是獨木舟了。

  這種船在世界各地的遺址中都有發現,算是最早的船了。

  只需要一根大的原木,將裡面掏空,放到水上,就可以浮起來了。

  所以,現在寧定海要做的就是尋找合適的木材,用來製作獨木舟。

  用作獨木舟的木材,至少要做到密度小,容易上浮。

  為了驗證什麽木材最好,寧定海帶著巴解等人在樹林繞了幾天,將各種木材都收集了一遍,並做了標記。

  之後用水做起了實驗,由阿基米德定理可知物體所受的浮力,其實等於它排出水的重力。

  而物體處於漂浮的情況下,其向下的重力又與向上的浮力相等。

  於是可以得到這樣一個式子:p物v物g=p水v排g。

  在這個式子中,重力加速度g是相同的,可以約去。

  而水,用的都是一樣的,密度自然也是相同的。

  所以要比較物體的密度p,只需要保證物體的體積v相同,比較排出水的體積v就可以了。

  排出水的體積越大,那麽就說明物體的密度就大,反之亦然。

  想要保證物體的體積一樣,也不是很難。

  寧定海讓人燒製了一個單側開口小的矩形模子,削木材的表皮,使木材正好可以插進燒好的模子中,木材表面能與模子壁緊貼。

  這樣再在開口處,將木材砍斷,留在模子裡面的一段木材的體積就恰好與模子的體積一樣。

  每種木材都來一遍,就可以得到體積相同的木材。

  確保了木材體積相同,接下來就將它們放進水裡,看它們能排出多少的水,進而判斷木材的密度了。

  實驗的器材很簡單,一個大木桶,裡面放著一個小木桶。

  大木桶不放一點水,小木桶就放滿了水。

  實驗開始時,將木材輕輕放進小木桶,裡面的水會溢出來,進入大木桶裡面,再將大木桶的水收到別的杯子裡就可以了。

  “精衛,你看,咱們把木頭放裡面去,木頭就向下面沉一點,它一沉,就讓小桶的水溢出來,這溢出來的水,就是它在水裡的體積,也就是它的吃水……”寧定海對著實驗裝置,給一旁的精衛解釋著。

  精衛眨巴著可愛的大眼睛,好奇地看著寧定海的操作,顯得十分認真。

  “接下來咱們再放另一塊木頭,你仔細觀察一下,發現什麽了?”

  “吼?沒有發現什麽。”精衛看了又看,可是什麽都沒有發現。

  “沒事,等把溢出來的水收集出來之後,你再看!”

  隨後,小木桶被撤了出去,大木桶裡的水被倒入了一旁準備好了的陶杯裡面。

  “現在你再看看,發現了什麽?”

  精衛緊皺著眼睛,在對比了這一杯水和前一杯水之後,她終於有了發現。

  “吼,這杯水更多一點!”

  “不錯!”寧定海稱讚一聲,然後道:“那你想一想這意味著什麽?”

  精衛一愣,腦袋在高速運轉,突然想起了寧定海之前說的話,似乎明白了什麽。

  “吼,這個木頭它吃水更深一些!”

  寧定海忍不住衝她豎了一個大拇指,道:“沒錯,它吃水更深一些,所以在水上更容易沉,不是我們做船的首選材料!”

  “吼!”精衛興奮地叫了一聲,看著這些實驗裝置,仿佛被打開了一扇新世界的大門。

  隨後的實驗過程中,

寧定海利用這個實驗,向精衛反覆科普著密度、浮力等東西。  而精衛也是認真地看著,不願意漏過任何一個細節。

  到了最後,寧定海直接將實驗交給了精力旺盛的精衛來做,而他自己卻在一邊躺……指導著。

  說實話,這個實驗看起來好做,實際上不是那麽容易做的。

  沒有現代的一些專業設備,一不小心就容易讓實驗重來。

  比如,撤小木桶的時候,不小心晃動了木桶,結果許多水都晃到了大木桶裡面,實驗隻得重來。

  再比如,放木頭的時候,放得太快,將很多水濺到了大木桶裡面,實驗同樣需要重來。

  而重新布置實驗器材,又需要好幾分鍾,多來幾次,寧定海都想罵髒話了。

  好在精衛足夠聰明,很快弄懂了實驗過程,寧定海果斷將動手的事交給了細心的她,自己則在一旁保證實驗不出大問題吧!

  終於,在精衛的細心之下,十來個木材都被一一實驗,得到了v排的水。

  接下來,需要做的就是比較數據的大小了。

  寧定海準備了一個杯子,裡面被標上了各種刻度線。

  之所以不準備好幾個杯子,而只有一個杯子,是因為寧定海也沒有辦法保證每個杯子的刻度線都是一樣的。

  將得到的水分別倒入這個杯子,記錄刻度線數據,如兩者恰好處於同兩條刻度線之間,那只能靠估算確定大概數據了。

  最終,他們得到了每個v排的大概數據,做個排序,最終鎖定了三個最小的v排。

  按照公式:p物v物g=p水v排g,在物體的體積相同的情況下,v排越小,那麽木材的密度就越小,它就越容易在水上浮起來。

  這三個v排就是最小的,而且都是處於兩條刻度線之間。

  由於這樣簡陋的實驗肯定存在不小的誤差,所以這三個木材基本上可以認為密度差不多,是最小的三個。

  至於具體有多大,單憑這個實驗,也無法確定。

  有了三個木材,寧定海也不打算繼續比它們的防水性、重量等性能了。

  沒有專業的儀器,這些東西也很難比出什麽準確的數據。

  反正他要做的肯定不止一個獨木舟,不如三個都做一個獨木舟,到時候再看看性能。

  “吼,神子哥哥,接下來我們就要做那個獨木舟了嗎?”看著面前的三棵大樹,精衛有些迫不及待地道。

  “當然!”寧定海肯定地回道。

  然後他走了出去,對著眾人開始講解獨木舟應該如何做,以及一些注意事項。

  獨木舟要做的話,其實很簡單的,只需要將大樹掏空,一個最原始的獨木舟就做好了。
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