阿基米德原理

浮力: 0.00 N

重力: 0.00 N

状态: 漂浮

F_b = ρ_fluid × V_displaced × g

浮力 vs 重力 = 质量 × 重力加速度

流体密度

1000 kg/m³

物体密度

500 kg/m³

物体密度小于流体密度 - 将上浮

物体质量: 5.0 kg

物体体积: 0.01 m³

流体密度: 1000 kg/m³

动画速度: 1.0x

物体密度 (m/V) 500 kg/m³

重力 (m·g) 49.05 N

排开体积 0.010 m³

浮力 (ρ·V·g) 98.10 N

浸没百分比 100.0%

什么是阿基米德原理？

阿基米德原理指出，任何完全或部分浸入流体中的物体都会受到一个向上的浮力，其大小等于排开流体的重量。这一原理解释了为什么船舶能浮在水面上，以及气球为何能在空气中上升。

理解浮力

浮力 (F_b) 的计算公式为 F_b = ρ_fluid × V_displaced × g，其中 ρ_fluid 是流体密度，V_displaced 是排开流体的体积，g 是重力加速度 (9.81 m/s²)。这个力总是指向上方，与重力方向相反。

漂浮、下沉与悬浮

当物体密度小于流体密度时，物体会漂浮；当物体密度大于流体密度时，物体会下沉；当密度相等时，物体可以保持悬浮。当漂浮时，物体会排开恰好足够的流体，使得浮力等于其重量。

日常生活中的应用

尽管由致密材料制成，但船舶之所以能漂浮，是因为它们的形状排开了足够的水，产生了等于其重量的浮力。

潜艇通过调节压载水舱中的水量来控制浮力，从而实现上浮、下潜或保持深度。

热气球之所以能上升，是因为内部的热空气比周围的冷空气密度小，产生了向上的浮力。