公元1066年,黄河在山西永济县段突然发大水,冲走了河边用于固定浮桥的八只铁牛。官府随即发布告示,寻求能够将铁牛从河底打捞出来的贤人。一位名叫怀丙的和尚揭了这道榜文。怀丙仔细规划了打捞方案,他首先派了水性极佳的人潜入水底,探查铁牛的具体位置。接着,他找来两艘大木船,将它们并排固定在一起,然后在两船之间搭上结实的木架。怀丙亲自主持,将这两艘装满泥沙的木船拖至铁牛沉没之处。
他请来熟悉水情的人潜入水底,用绳索将铁牛牢固地绑在木船的架子上。绳索另一端则被牢牢绑在木架上。当所有准备工作就绪后,怀丙命令众人将船上的泥沙一铲一铲地扔进河里。随着泥沙被不断丢弃,木船的重量逐渐减轻,由于木船的体积未变,根据阿基米德原理,它所受的浮力保持不变。当浮力超过船身重量加上剩余泥沙的总重时,木船开始上浮,而绳索对铁牛的拉力也随之增大。最终,浮力超过了铁牛在水中的重量以及淤泥和河水对它的作用力,铁牛便被慢慢拉出了淤泥。
怀丙又指挥众人将这两艘装满铁牛的木船拖回原地,放置于建造浮桥的位置。每只铁牛重达上万斤,怀丙是如何做到如此精准地控制浮力和重力之间的微妙平衡,从而实现如此艰巨的任务呢?关键在于木船原本装满泥沙,使得木船吃水深,排开的水体积大,浮力也随之增大。随着泥沙被逐渐抛出,浮力保持不变,而船身重量减少,浮力超过了重力,使船和铁牛能够顺利上浮。
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