小元宵，大道理

王卫华

你煮过元宵和水饺吗？有经验的人都知道，元宵、饺子刚下水煮的时候，是沉在锅底的，等到浮上水面，就意味着快要煮熟啦！可是，你知道这一现象中所包含的物理知识吗？

经验告诉我们，从水里往上提一件东西的时候，会觉得它比在空气中要轻些。这说明把一个物体放在液体内时，液体会给物体一个向上的托力，这个托力叫做浮力。

一个物体在液体中所受的浮力究竟有多大呢？阿基米德定律已经给出了答案：浸在液体里面的物体，都会受到一个浮力，它的大小等于物体所排开的液体的重量。明白了这个定律，就不难解释元宵、饺子沉浮的道理了。

拿元宵来说，刚下锅的时候，元宵是个实心疙瘩，这时它的密度比水的密度大。虽然它排开水的体积和自身的体积相等，但元宵的重量却比所排开水的重量大。也就是说，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。

经过加热，元宵里所含的水分开始汽化，由于元宵皮比较紧密，外面又有水包围着，水汽不能顺利地跑出来，结果就把元宵胀得鼓鼓的。元宵的体积增大了，于是，密度就变得比水的密度小了，这时的元宵就能受到大于它本身重量的浮力，开始上浮，并且有一部分露出水面。因此，我们说浮起的元宵快要熟了。但这是针对水沸腾时说的，如果元宵熟了不捞出来，等水温下降以后，它又会沉下去。因为在冷却的过程中，原来包含在元宵里的水蒸气，大部分又凝结成水，元宵的体积也跟着缩小，所受浮力减小，又沉了下去。

钢铁在人们的印象中是“沉重”的（钢的密度是7.8 g/cm3）。钢球放进水里会沉到水底，但是用钢材制造的船却能浮在水面上。这跟煮元宵是一个道理。把钢材制成船，是让它的外观体积尽量增大，以便排开更多的水，受到更大的浮力，这样船上乘满旅客，装满货物，也不会沉没。