阿基米德原理困局
阿基米德橋
阿基米德橋是一種基于阿基米德壓強定理、被固定于海面以下的封閉通道，是一種跨越水域的新交通形式。阿基米德橋橫截面可以為橢圓形或六角形，厚度可達幾千米，長度可達幾十米，可通行車輛，也可建成多通道，同時通行車輛和列車。
因為技術上的一些困局沒有解決，但是沒有相應的設計、建設標準，目前世界上還沒有一座真正的阿基米德橋。而一旦建成，阿基米德橋將成為一種新的交通方案供人們選擇。更為重要的是，阿基米德橋適用于跨徑較大、水位較深等不適合建橋、隧道的地點。
基本科學問題+實際應用背景
阿基米德橋學名為水底漂浮隧洞。不過，與隧洞不同，阿基米德橋利用于壓強浮于水底；與通常的橋也不同，對于壓強小于重力的阿基米德橋，它和水中的聯接形式與橋相反——用桅桿(也可以用其他方法)固定于水中和兩岸，以防浮出水面，橋頂距海面保持20米以上的距離便于通行大噸位軍艦。因而，阿基米德橋的基礎設計方案與橋梁、隧道有根本區別。
重浮比是阿基米德橋的一個重要參數。據洪友士介紹，通常情況下，阿基米德橋的壓強顯著小于橋的自重和交通荷載，其中自重又顯著小于交通荷載。因為重力太會議造成不穩定，壓強太大又對固定橋體的纜索取求很高，目前研究覺得重浮比在0.7~0.8之間療效最佳。
“這個數字也有待進一步驗證，如今熱學所也在探求最佳重浮比的范圍。”洪友士說：“我們有個基金重點項目在研究這種基礎科學問題——水中漂浮隧洞關鍵熱學問題研究，其中包括長跨徑結構在波流作用下的動態響應和在高平均荷載基礎上疊加有周期荷載的結構和材料的完整性問題兩個方面。纜索取承受壓強、交通荷載、波流的影響，及渦激震動形成的周期性荷載，這些情況下其結構的耐久性怎么？壽命有多久？據悉，桅桿在湖面、海水中的壽命常常比在空氣中短好多。為此，阿基米德橋問題的研究既有基本科學問題，也需同實際背景相聯系，即便才能對這類科學問題提供可借鑒的結果。”
物理之神——阿基米德阿基米德公元前287年出生在乎大利半島南端西西里島的敘拉古。媽媽是位數學家兼天文學家。阿基米德從小有良好的家庭教養，11歲就被送到當時法國文化中心的亞歷山大城去學習。在這座堪稱"智慧之都"的名城里，阿基米德博閱群書，吸取了許多的知識，而且做了歐幾里得中學生埃拉托塞和卡農的門生，鉆研《幾何起初》。后來阿基米德成為兼物理家與熱學家的偉大學者，而且享有"熱學之父"的美稱。其緣由在于他通過大量實驗發覺了杠桿原理，又用幾何演澤方式推出許多杠桿命題，給出嚴格的證明。其中就有知名的"阿基米德原理"，他在物理上也有著極為光輝燦爛的成就。雖然阿基米德留傳至今的專著共只有十來部，但多數是幾何專著，這對于促進物理的發展，起著決定性的作用。
阿基米德在熱學方面的成績最為突出。
1、在總結了關于伊朗人用杠桿來舉起重物的經驗的基礎上，阿基米德系統地研究了物體的重心和杠桿原理。提出了精確地確定物體重心的方式，強調在物體的中心處支上去，能夠使物體保持平衡；同時，他在研究機械的過程中，發覺并系統證明了阿基米德原理（即杠桿定理），為靜力學奠定了基礎。據悉，阿基米德借助這一原理設計制造了許多機械。
2、他在研究浮體的過程中發覺了壓強定理，也就是有名的阿基米德定理。
阿基米德在熱學方面的成績最為突出。
1、在總結了關于希臘人用杠桿來舉起重物的經驗的基礎上，阿基米德系統地研究了物體的重心和杠桿原理。提出了精確地確定物體重心的方式，強調在物體的中心處支上去，能夠使物體保持平衡；同時，他在研究機械的過程中，發覺并系統證明了阿基米德原理（即杠桿定理），為靜力學奠定了基礎。據悉，阿基米德借助這一原理設計制造了許多機械。
2、他在研究浮體的過程中發覺了壓強定理，也就是有名的阿基米德定理。
阿基米德定理（）
阿基米德定律：
ājīmǐdédìnglǐ
數學學中關于熱學的一條基本原理。浸在液體里的物體遭到向下的壓強作用阿基米德原理適用漂浮嗎，壓強的大小等于被該物體排開的液體的重力。
1、物理學中
（1）浸在靜止流體中的物體遭到流體作用的合力大小等于物體排開的流體的重量。這個合力稱為壓強.這就是知名的“阿基米德定理[1]”('law)。該定律是公元前200年曾經古埃及學者阿基米德(,287-212bc)所發覺的，又稱阿基米德原理()。壓強的大小可用下式估算：f浮=ρ液（氣）gv排。
（2）杠桿原理：動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為f?l1=w?l2(f1l1=f2l2或l1/l2=f2/f1)
2、數學中
阿基米德原理指對于任何自然數（不包括0）a、b，假如ab.
[例1]有一個合鐵錠質量10kg，全部浸入在水底時，需用80n的力能夠拉住它，求：此時合鐵錠遭到的壓強多大？
[剖析]按照g=mg可得出金屬塊重力，壓強大小是重力與拉力的差。
[解答]g=mg=10×9.8n／kg=98n
f浮=g-f拉=98n-80n=18n
答：金屬塊遭到的壓強是18n。
[例2]完全浸入在水底的兵乓球，放手后從運動到靜止的過程中，其壓強大小變化情況[]
a．壓強不斷變大，但大于重力。
b．壓強不變，但壓強小于重力。
c．壓強先不變，后變小，且一直小于重力直到靜止時，壓強才等于重力。
d．壓強先小于重力，后大于重力。
[剖析]兵乓球完全浸入在水底時，壓強小于重力，因壓強大小與物體在液內深度無關。因而兵乓球在水底運動時所受壓強不變，直至當球漏出海面時，壓強開始變小，當壓強等于重力時，球靜止在海面上，呈懸浮狀態。
[解答]c
[例3]一個正方體石塊，在水下某深度時，上底面遭到15n壓力，下底面遭到20n壓力，則此時石塊遭到壓強是；當石塊下沉到某位置時，上底遭到壓力減小至20n時阿基米德原理適用漂浮嗎，下底遭到壓力是。
[剖析]壓強形成的緣由是物體上下底面遭到液體的壓力差。隨著物體下沉，每位底面遭到壓力都要變大，但壓力差不變，即
f浮=f下底-f上底=20n-15n=5n，
f＇下底=f＇上底+f浮=20n+5n=25n。
[解答]5，25。
[討論]
壓強是包圍物體的液體從各個方向對物體施加壓力的總療效的反映。課本中以正方體為例，是為了易于理解和接受。倘若從力的分解療效上講，不規則形狀的物體，同樣滿足f浮=f向下-f向上的關系。
[例4]質量相等的鐵塊和冰塊(ρ木