王衛(wèi)華

你煮過元宵和水餃嗎？有經(jīng)驗(yàn)的人都知道，元宵、餃子剛下水煮的時(shí)候，是沉在鍋底的，等到浮上水面，就意味著快要煮熟啦！可是，你知道這一現(xiàn)象中所包含的物理知識(shí)嗎？

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，從水里往上提一件東西的時(shí)候，會(huì)覺得它比在空氣中要輕些。這說明把一個(gè)物體放在液體內(nèi)時(shí)，液體會(huì)給物體一個(gè)向上的托力，這個(gè)托力叫做浮力。

一個(gè)物體在液體中所受的浮力究竟有多大呢？阿基米德定律已經(jīng)給出了答案：浸在液體里面的物體，都會(huì)受到一個(gè)浮力，它的大小等于物體所排開的液體的重量。明白了這個(gè)定律，就不難解釋元宵、餃子沉浮的道理了。

拿元宵來說，剛下鍋的時(shí)候，元宵是個(gè)實(shí)心疙瘩，這時(shí)它的密度比水的密度大。雖然它排開水的體積和自身的體積相等，但元宵的重量卻比所排開水的重量大。也就是說，元宵所受的浮力（向上）小于它的重力（向下），所以生元宵向下沉。

經(jīng)過加熱，元宵里所含的水分開始汽化，由于元宵皮比較緊密，外面又有水包圍著，水汽不能順利地跑出來，結(jié)果就把元宵脹得鼓鼓的。元宵的體積增大了，于是，密度就變得比水的密度小了，這時(shí)的元宵就能受到大于它本身重量的浮力，開始上浮，并且有一部分露出水面。因此，我們說浮起的元宵快要熟了。但這是針對(duì)水沸騰時(shí)說的，如果元宵熟了不撈出來，等水溫下降以后，它又會(huì)沉下去。因?yàn)樵诶鋮s的過程中，原來包含在元宵里的水蒸氣，大部分又凝結(jié)成水，元宵的體積也跟著縮小，所受浮力減小，又沉了下去。

鋼鐵在人們的印象中是“沉重”的（鋼的密度是7.8 g/cm3）。鋼球放進(jìn)水里會(huì)沉到水底，但是用鋼材制造的船卻能浮在水面上。這跟煮元宵是一個(gè)道理。把鋼材制成船，是讓它的外觀體積盡量增大，以便排開更多的水，受到更大的浮力，這樣船上乘滿旅客，裝滿貨物，也不會(huì)沉沒。