船为什么可以浮在水面上?

2019年1月16日00:03:46 评论 7,875

大家知道为什么轮可以浮在水面上不沉,还能承载那么重的货物吗?

物体受到的浮力(F)=液体的密度(p)*重力加速度(g)*该物体排开液体的体积(V)

同样是钢铁,密度不会改变,同一地点(一般在地球上)不会改变;当钢铁做成后,排开的液体的体积要比其自身所受重力大时,即F(浮)>G(重力)时,船就会上浮。

所以,同样质量的钢铁,展开成船型,排水量增大,就能浮起来;而揉成一团则会沉下去。  现代的大轮船都是用钢造成的,钢比水重7倍多;船里所载的货物如粮食、机器、建筑器材等也都比水重得多,为什么船载了这么重的东西还能漂浮在水上呢?

要说明这个问题,我们可以做个试验:把一张薄铁皮放在水里,它立刻就沉下去了;如果把这张铁皮做成一个盒子,重量没有改变,它却能漂浮在水上;不仅如此,在盒子里再装一些东西,盒子也仅仅下沉一些,仍能漂浮在水面上。这是因为盒子的底面上要受到水的压力,这种压力就是竖直向上的浮力,只要浮力大于铁皮的重量,就托住了铁盒使它不会下沉沉。

当然铁盒的四周同时也受到水的压力,不过它前后两面所受的压力大小相等,方向相反,相互抵消了;左右两面的压力也同样相互抵消了。浮力是随着水的深度而增加,随着物体浸没在水里部分的体积增大而增大的。因为铁盒子的体积比铁皮大得多,排开水的重量也大得多,所得的浮力也大多了,所以盒子里装了东西还能浮在水面上。大轮船能浮在水上的道理也是一样的。物体浮沉的定律,是2000多年前希腊的学者阿基米得发现的,他准确地说:“作用于水中物体上的浮力的大小等于物体所排开水的重量”。船愈大,吃水愈深,就意味着船所排开水的重量愈大,船所得的浮力也愈大,当然也就可以装载更多的东西。

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