曹冲称象的看法..

曹冲称象2006-08-30 12:50 曹冲称象的故事距今已有一千七百多年了，其内容主要是在当时还没有称较重物体衡器的情况下，曹冲提出用河中军船的吃水线位置相同做重量的相等条件，便得到了与大象重量相当的许多小石块，累计石块的重量，就能得到大象的比较准确的重量了。

由于地球引力作用，地球周围的任何物体都有重量，小到分子、空气、河水、树叶、书包、身体，大到房屋、轮船、飞机、甚至月亮。尽管它们的存在方式都不同，但受地球吸引这一情况却是相同的。曹冲称象过程中，水、船、大象、石头同时受到地球的吸引而都具有各自的重量。不管下面有无支撑，它们均有向下运动的倾向。悬崖侧壁的石头早晚会掉到山谷；大象的足迹肯定很深；货物太重就会将船压沉；水的情况则较为特殊，在常温状态下，水分子的较强的振荡，使它们之间不能形成较为紧密的吸引，因此就造成水没有固定形状。在重力作用下，水面总是趋向平静；河水流动就是由于上下游出现了水的高度差。船能在水面上能够漂浮，就是由于与船重量相同的水的体积小于船体的体积。我们可以打个比方，有一个很薄的透明小气球，里面只有空气，这只气球的绝大部分会浮在水面之上；如果将气球中的气体放出一半，再充入适量略带颜色的水。（注意这时气球容易破裂）你会发现，气球内外的水面基本上是一平的；如果将气球注满了带颜色的水，将它们放到水中后，气球就会慢慢地向下沉，一直到河底。我们还可以想象，有一个大气球，先将与包括所有设施的整船重量相同的水充入其中，这时气球的体积应该等于水面以下船体的体积，气球应该是刚好沉没；再向里面充入空气，使气球的体积等于最高吃水线以下船体的总体积，气球将会浮在水面上，气球内外的水面仍然是一平的。将气体都置换成同体积的水，它的重量就是这只船上可装载货物的总重量。

曹冲称象的成功之处，就在于将大象的未知重量转化成了容易测量的小石块的重量。转化的依据就是它们各自在船上时，船的吃水线位置是相同的。将未知参数转化成已知参数是我们最常用的测量方法。借助直尺上的刻度，可以将未知长度与标准长度单位联系起来；借助称上的刻度和标准质量的秤砣，可以将未知质量与标准质量单位联系起来。可以想象，如果事先将按照每一百公斤重量份额称好小石块或粮袋，再将它们依次分散摆放到船上，同时在船舷外面四周沿水际依次画上标记，这艘船就变成了专门称大型物体