纸船承重

2024年1月8日发(作者：有个傻瓜爱着你)

科技课上，老师组织我们开展了第一个项目——纸船承重。老师要求我们用一张A4纸，不许裁剪、粘贴，在5分钟内折叠出任意形状的纸船，置于水面上。一枚一枚地往船里头投1元硬币，沉后计量硬币的数量。

同学们折出了各式各样的船。有的是传统小舟、游艇、元宝船，有的是平面炮艇、帆船，有的是小方盒、大方盒……

经过多次实验，我的最高成绩也才72枚，同学们的成绩也不尽人意。我脑海里冒出一个小问号：“纸船承重”里到底蕴含着什么奥秘呢？

我想起科学课上，老师刚刚讲的浮力知识。他说过在水面浮着的物体所受到的浮力等于它自身的重力，而浮力又与物体排开水的重力相联系。因此，我认为船的排水量大，浮力就大，那就得体积大，载重量才会大。可是，纸的大小是规定了的，如何将船做得体积最大呢？我们用的是A4纸，只能折成长方体时，体积才大。A4纸长约30厘米，宽为21厘米。于是，我运用数学课上刚学的长方体体积公式：V=abh及奥数方法将h分别设定为1厘米、2厘米、3厘米……计算出它的体积。如下表：

长（cm）

宽（cm）

高（cm）

体积（cm³）

28

19

1

5326

17

2

8824

15

3

1080

各 项 数 据

22

13

4

1144

20

44

5

1100

18

9

6

97……

……

……

……

2

4

2

从上表可以看出，当高为4厘米时，纸船的体积最大。

接下来，我制作了4个不同的纸船，分别标为“A”、“B”、“C”、“D”，作为第一组实验用船。然后，我又折了与第一组完全相同的4个纸船，分别标为“A’”、“B’”、“C’”、“D’”，作为第二组实验用船（如图1）。我用1角的硬币（没有那么多1元的）进行了实验（如图2）。

图1

图2

两组实验后，得出的结果如下：

编号

A

B

C

D

长（cm） 宽（cm） 高（cm） 积（cm³） 硬币数量（个）

21.7

20

25.8

15.5

13

13

10.6

15

4

4

2

2.5

1128.4

1040

546.96

581.25

109

146

97

112

实验一

编号

A'

B'

C'

D'

长（cm） 宽（cm） 高（cm） 积（cm³） 硬币数量（个）

21.7

20

25.8

15.5

13

13

10.6

15

4

4

2

2.5

1128.4

1040

546.96

581.25

158

133

134

157

实验二

这一下，我更糊涂了：怎么第二组比第一组的成绩要好？为什么体积最大的船并不一定是装得最多的？于是，我去向电脑请教。查了好多资料，我才探到了其中的奥秘。原来，纸船体积大是浮力大的充分必要条件，但影响纸船载重量的因素还有很多，如：纸船的牢固性，投币的速度、方法等。也就是说，要想取得好的成绩，应该做到以下几点：

1、要将纸船折得尽可能大，而且要结实，否则会很快散架。

2、要掌握好投币的速度。过快、用力过大会把船击沉；过慢，水将船底浸湿，纸船会受压变形而解体。

3、投币时要稳、均匀，防止船体因倾斜而发生侧翻。