浮力计算器
计算浮力（阿基米德原理）
浮力
Fb = rho x V x g
公式
Fb = rho x V x g什么是浮力？
浮力是流体（液体或气体）对浸入其中的物体施加的向上托举力。根据阿基米德原理，浮力大小等于物体排开流体的重力：F_b = ρ_f × V × g。
物体浮沉取决于平均密度与流体密度的比较：平均密度小于流体密度则漂浮，大于则下沉，相等则悬浮（中性浮力）。浮力原理广泛应用于船舶设计、潜水艇控制、气球飞行和水下工程。
如何使用本计算器
- 输入流体密度（ρ_f），如淡水 1,000 kg/m³，海水 1,025 kg/m³。
- 输入物体浸入流体的体积（V），单位 m³。
- 输入重力加速度（g），标准值 9.81 m/s²。
- 点击「计算」，获得浮力大小及物体浮沉判断。
浮力公式
F_b = ρ_f × V × g
F_b = 浮力（N）
ρ_f = 流体密度（kg/m³）
V = 物体排开流体的体积（m³）
g = 重力加速度（m/s²）≈ 9.81
物体重力：F_g = ρ_obj × V × g
浮沉判断：
F_b > F_g → 漂浮（或上浮）
F_b = F_g → 悬浮（中性浮力）
F_b < F_g → 下沉漂浮时，物体只有部分浸入流体，实际排开体积 < 物体总体积；下沉时物体完全浸没，排开体积 = 物体总体积。
计算示例
钢球浸入水中
实心钢球体积 0.001 m³，浸入淡水（ρ = 1,000 kg/m³）。F_b = 1,000 × 0.001 × 9.81 = 9.81 N。钢球重力 ≈ 78 N（钢密度 ~7,800 kg/m³），重力远大于浮力，钢球下沉。
木块漂浮
木块密度 600 kg/m³，体积 0.01 m³，浮于淡水中。木块重力 = 600 × 0.01 × 9.81 = 58.86 N。漂浮时排开水体积 = 58.86 / (1,000 × 9.81) = 0.006 m³，即 60% 浸没在水面以下。
潜水艇压载舱
潜水艇体积 500 m³，在海水中（ρ = 1,025 kg/m³）实现中性浮力。所需浮力 = 1,025 × 500 × 9.81 ≈ 5,028,375 N（约 512.6 吨）。通过向压载舱注入或排出海水调整重力，使其与浮力相匹配。
常见问题
什么是阿基米德原理？▾
阿基米德原理指出：浸入流体中的物体所受浮力等于它排开流体的重力。据说阿基米德在洗澡时观察到浴缸水溢出，灵感乍现，大喊「尤里卡！」（我找到了！），从而发现了这一原理。
钢铁那么重，钢铁船为什么能漂浮？▾
钢铁船的船体内部充满大量空气，使整艘船（钢铁 + 空气）的平均密度小于水的密度。船体排开的水的重力等于整船总重量，产生足够的浮力，在完全沉没之前就能支撑船体漂浮。
什么是比重（相对密度）？▾
比重是物质密度与 4°C 淡水密度（1,000 kg/m³）之比。比重 < 1 的物体在水中漂浮；> 1 的下沉。冰的比重约为 0.917，因此 91.7% 沉在水面以下（冰山一角由此而来）。
潜水艇如何控制下潜深度？▾
潜水艇通过压载舱控制浮力：向压载舱注入海水增加重量，使重力超过浮力（下潜）；用压缩空气排出海水减轻重量，使浮力超过重力（上浮）。精确控制注排水量即可实现在任意深度悬停。
浮力会随深度变化吗？▾
对不可压缩物体而言，浮力与深度无关，只取决于排开流体的体积。可压缩物体（如充气腔室）在深水高压下体积缩小，排开流体减少，浮力降低，会继续下沉——这是深潜安全设计必须考虑的因素。