一噸鐵重還是一噸木頭重

轟隆隆老師領(lǐng)同學(xué)們做完水的浮力實(shí)驗(yàn)后，給大家出了一道思考題：一噸鐵重還是一噸木頭重？“這算什么問(wèn)題呀？”馬小跳想，“都是一噸，當(dāng)然一樣重?！闭?dāng)他想回答的時(shí)候，張達(dá)不假思索地?fù)屜却鸬溃骸耙粐嶈F重！”他的話音剛落，教室里就爆發(fā)出一片笑聲。張達(dá)還沒(méi)明白過(guò)來(lái)：“鐵就是比木頭重嘛！”這時(shí)馬小跳站起來(lái)說(shuō)道：“一樣重?！鞭Z隆隆老師點(diǎn)了點(diǎn)頭，但又搖了搖頭。“也不對(duì)？”馬小跳糊涂了。

這是一個(gè)有趣的問(wèn)題，它的答案是許多人意想不到的：一噸木頭重。確切地說(shuō)，在真空環(huán)境下，一噸木頭的真正重量比一噸鐵的真正重量重。這是為什么呢？原來(lái)阿基米德原理不但適用于液體，也適用于氣體。因此，一個(gè)物體的真正重量，應(yīng)該是它在真空中的重量?？墒俏覀兤匠Ｋf(shuō)的重量，都是在空氣里稱出來(lái)的。既然是在空氣里稱出來(lái)的，就要受到空氣浮力的作用。如果F表示空氣浮力，P表示物體受到的重力，T表示物體的重量，那么在空氣中物體的重量應(yīng)是T＝PF，方向向下。因而要求出物體的真正重量P，就應(yīng)該把空氣的浮力也加上去。在這個(gè)問(wèn)題里，木頭的真正重量，應(yīng)等于在空氣中一噸木頭的重量再加上木頭所排開的空氣的重量，而鐵的真正重量則是在空氣中一噸鐵的重量再加上鐵所排開的空氣的重量。

但是，一噸木頭所占的體積大約是一噸鐵的16倍，一噸木頭的體積約為2立方米，所以一噸鐵的體積則約為0.125立方米。我們知道，空氣的重量是每立方米1.29千克，所以一噸木頭和一噸鐵所排開的空氣重量分別為2.58千克和0.16千克，兩者相差約2.42千克。也就是一噸木頭比一噸鐵重2.42千克。

因此對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，正確的答案應(yīng)是：如果是在空氣中稱它們，然后在真空中比較的話，一噸木頭重?？梢?，要想得出一噸鐵重還是一噸木頭重的答案，首先得弄清在什么條件下稱重，以及在什么條件下進(jìn)行比較。