浮力的产生原理（一文读懂浮力原理）

石头也可以做成船漂在海里，水能载万物又不能载万物，要看怎么载，今天来给大家分析一下，用石头做船，水能不能在万物呢？

物体是否能在水上漂浮，取决于这个物体的重力和水的浮力大小关系，我们可以对物体进行受力分析，来研究这个问题，也可以从密度的角度进行一波分析。

普通铁块、正常铁锤子也是无法浮在水面的，而如果是铁皮、铁箱子，则有可能漂浮在水面上。

重力与浮力的较量

重力：地球附近的物体受到各万有引力（地球、月球、太阳灯）与各惯性力的合力称为重力，这是最新的重力定义，以前的定义是地球附近受地球引力垂直地表向下的力。地球附近所有物体都受到地球引力，有一定的重量，空气也受重力影响。

在外太空，没有重力影响，物体可以随意漂浮，而在地球上，受到引力影响，大家纷纷受到重力，被吸在地球表面，并且越重的越容易“下沉”。

重力相对地表是垂直向下的，堆叠在一起的物体，位于下方的对上方的物体也是有个支撑力的，固体垒在一起，大家都能理解，下面的物体对上面的物体有个向上的支撑力。

浮力：在流体中，它们自身流动性强，很容易被混入其他物体，流体对其内或者上方浸入的物体也是有个向上的“支撑”力的，我们把流体内物体受到流体向上的托力称为浮力。

比如氢气球，空气对它的浮力大于它自身的重力，所以氢气球如果不被重物绑着会一直向上飘。

液体中，一个物体是浮在液体表面，还是能保持在液体中间，还是沉底，就是取决于物体受到的浮力和重力谁更大，合力指向的方向，是物体最后的归宿，如果重力=浮力，那么物体就可以处在“液体中央”

图：伽利略温度计，利用温度与液体密度之间关系制作的温度计

浮力大小与密度

F浮力=ρ（液体密度）V（排开液体体积）g（ 物体重力/质量，一般按10N/kg进行计算）

G重力=m（物体质量）g（同上，比例系数，物体重力/质量，一般按10N/kg进行计算）

综上分析，一个东西是否能浮在表面，其实就是比较它所受的浮力和重力，谁大谁主沉浮！

根据计算公式，就是比较ρVg 与 mg 大小，比例系数g可约掉，其实就是比较液体密度*排开水的体积与物体的质量。

而物体的质量密度和体积之间计算关系为ρ=m/V，m=ρV

直接拿题目中的石头来进行分析，假设一块石头的质量是M1 ，如果想要让石头能浮在水面上，我们要让它受到的浮力要比重量大，水的密度是固定的

石头重力G=ρ（石头）V（石头），

石头所受浮力F=ρ（水）V（石头排开水的体积），

ρ石头＞＞ρ水（石头密度远大于水的密度） 水和石头的密度较难人为改变，一杯水我们可以加盐让水密度变大，但是很难改变海水湖水密度。

如果直接把普通石块放入水中，那石块能排开的水的体积肯定是等于石块的体积的，石头肯定是会下沉的，

要想让谁浮起，唯一能进行改变的就是排开水的体积了，要让石头放入水中后尽量占更大的空间。

铁船能浮于水面，是因为铁被做成了中空状，下水后能排开更多的水，那么石头也可以这么做，只要让石头造出中空状，密封好，就可以。

我们说石头的密度和水的密度没法改变，但如果我们不直接说单一物质，按整体来说，其实只要进入水中部分整体的密度是大于水的密度的，那么这个物体就可以浮在水面。

通俗例子：鱼肉的密度是大于水密度的，但是鱼体内有鱼泡，它可以通过鱼泡内空气多少改变自身整体的密度，从而在水中游刃有余起起伏伏。

船是否能漂浮在水面，取决于，整艘船的重量和船的体积比例，相当于我们把一艘船看做一个整体（中间空的部分也算入），这个船整体的密度要小于水的密度，它才能漂浮在水面。

上面的分析中，说到水的密度，海水和淡水湖河的密度是有差别的，海水的密度＞淡水密度，所以船在海水里航行和在河里航行，吃水是不一样多的，造船和运输货物的时候通常都会要考虑到这一点。

水能载舟亦能覆舟

古人这句话真的说得太有道理了，如果说能放到船上，就算水能载，那么这个物只要是船能载重的范围内，水都可以载，但是船载重过多，船整体重量超过它受到的浮力的时候，就载不了了。这种情况下呢，只要船够大，可以说水能载万物，靠造船本领了。

如果说是拿万物直接放水面上，显然很多东西是没法制作船的，因为有些东西会溶于水呀，比如盐、糖，还有些东西会和水反应呀，比如钠，作为一个非常活泼的金属，它和水会发生剧烈反应，这些东西都不能被水载。要想被水载，首先不能和水发生反应也不能溶于水，才可能再考虑浮在水面。

补充：水的表面张力

关于浮于水面还有水载物，这里还想补充一个情况，曲别针、蚊子、轻薄硬币类等东西，也是可以放到水面上的，但是，这个时候跟浮力没有关系的，这个时候是水的表面张力的作用，因为这些东西的质量极小，水分子之间的一种力它们没有被破坏的情况下，这种力就足以支撑小质量物体浮在表面。