游冰池水的數(shù)學奧秘

夏天來了，爸爸帶安奇奇和小酷龍去體育館游泳。站在巨大的游泳池邊上，安奇奇望著一個個矯健的身影跳入水中，想到了很多和游泳池有關(guān)的數(shù)學知識。

將一顆石子扔人水瓶里，水位會升高，聰明的烏鴉利用這個原理喝到了水。人進入泳池，泳池的水面也一定會上升，那究竟會上升多少呢？

一個成年人完全浸沒在水中，他的體積與泳池水位上升增加的體積相等。根據(jù)測算，人們發(fā)現(xiàn)一個人的體積（單位是升）和其體重（單位是千克）的數(shù)值基本相同，一個人重60干克，其體積就是60升，折合0.06立方米。

那么，假設(shè)1個體重60千克的成年人進入50米 ×25 米的標準競賽泳池，水面上升高度為：0.06÷50÷25=0.000048 （米） =0.0048 （厘米） =0.048 （毫米）。

就算有100個體重60千克的成年人在泳池游泳，水面也僅僅上升約0.48厘米，對水面高度的影響微乎其微！

同學們可能注意到一個有趣的現(xiàn)象：當你從側(cè)面看一個裝有水的玻璃杯，插入水中的吸管似乎被“折斷”了。其實吸管并沒有被折斷，這是因為光線在水和空氣的交界處發(fā)生了折射現(xiàn)象，導致我們產(chǎn)生了視覺錯覺。

當我們從水面上方往下看時，也會有類似現(xiàn)象一一你會覺得吸管變彎

安奇奇還注意到，每隔一段時間，泳池里就會新注入一些水。這是因為水在不斷蒸發(fā)、濺出，還有少量因清洗、過濾而損失。其中，蒸發(fā)是泳池水量減少的主要因素之一。

水面上的水分子獲得能量，逐漸從液態(tài)變成氣態(tài)，飛入空氣中，這就是蒸發(fā)。泳池面積那么大，每天都有不少水像這樣悄悄消失不見。那么，泳池每天蒸發(fā)多少水呢？這和氣溫、風速、水溫、空氣濕度等因素有關(guān)。比如，氣溫越高，水面蒸發(fā)得越快，夏天的時候，泳池水消耗得特別明顯。再比如，空氣越干燥，風速越大，蒸發(fā)越快。科學家測試后發(fā)現(xiàn)，一個室內(nèi)泳池，其蒸發(fā)量大致為：3＼～5升/平方米·天。

了，水也變淺了。這是因為光線從水中射出時發(fā)生了折射，導致我們看到的物體位置發(fā)生了偏移。

我們眼睛看到的深度，叫作“視覺深度”，它的計算公式如下：

視覺深度 實際深度 ÷ 水的折射率

水的折射率是一個固定值，為1.33，假設(shè)一個泳池的實際深度是2米，視覺深度就為 2÷1.33≈1.5 （米），比實際深度少了 2-1.5=0.5 （米）！因此同學們在進入泳池之前，應該在父母的帶領(lǐng)下，先用腳試探水深，或查看泳池的深度標識，再決定是否下水以及如何安全下水。

如果一個標準泳池長50米、寬25米，那么它的表面積就是 50×25=1250 （平方米）。按照每天每平方米蒸發(fā)4升水來算，這個泳池每天的蒸發(fā)量為4×1250=5000 升/天 ：=5 （立方米/天）。

再假設(shè)泳池的平均水深是1.5米，那么只需要 1250×1.5÷5=375 （天），整個泳池就會一滴水都沒有了。