船為什么能浮在水面上的原因

當(dāng)我們看到真正大船的時(shí)候，都會(huì)被感嘆。因?yàn)檫@么大一個(gè)“鋼鐵猛獸”居然能夠浮在水上并且還能平穩(wěn)的前進(jìn)，這不由得讓人好奇船為什么能浮在水面上，到底是什么原理?

船為什么能浮在水面上

船能浮在水面上是由于浮力原理，即阿基米德定律所導(dǎo)致的。

阿基米德定律是指浸沒(méi)在液體中的物體會(huì)受到向上的浮力，其大小等于所排開(kāi)液體的重量。也就是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)物體浸入水中時(shí)，它會(huì)受到來(lái)自水的一個(gè)向上的浮力，這個(gè)浮力的大小等于該物體所排開(kāi)的水的重量。船的形狀設(shè)計(jì)使得它的體積非常大，可以排開(kāi)大量的水，因此受到了大量的向上浮力，這個(gè)向上浮力與船的重量相等，使得船能夠浮在水面上。當(dāng)船靜止時(shí)，它所受到的浮力等于船的重量，這時(shí)船會(huì)浮在水面上;而當(dāng)船在水中移動(dòng)時(shí)，水流對(duì)船產(chǎn)生阻力，同時(shí)船也受到慣性力的作用，這樣就能夠在水中移動(dòng)。此外，船體下沉的深度與浮力有關(guān)，它受到船的形狀、體積以及船體材料密度等因素的影響。如果船的體積越大，那么浮力就越大，船的下沉深度就越小;相反，如果船的體積越小，那么浮力就越小，船的下沉深度就越大。

船為什么能浮在水面上

為什么船只可以浮在水面上，而同等重量的鋼材卻會(huì)沉入水底?船之所以會(huì)浮在水面上是因?yàn)槠涓×Φ扔谧陨淼闹亓?，而同等重量的鋼材沉入水下是因?yàn)楦×π∮谥亓?。說(shuō)到這里就可以簡(jiǎn)單的知道了兩個(gè)同等質(zhì)量的物體浮力并不一定相同。

這個(gè)時(shí)候就要看體積的問(wèn)題，船只排開(kāi)水的體積要大于普通鋼材排開(kāi)水的體積，因此浮力就要大，這是初中的物理知識(shí)吧!換一句話(huà)說(shuō)船的形狀比較特殊，放在水中就要像沉下去就需要排開(kāi)更多的水，而同等重量的鋼鐵就完全不需要排開(kāi)那么多的水就可以沉入水下。

“給我一個(gè)支點(diǎn)，我能撬起整個(gè)地球”這句話(huà)是阿基米德說(shuō)的，這位古希臘時(shí)期的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了浮力的原理。有這樣一個(gè)小故事，敘拉古赫農(nóng)王曾讓人幫它定制了一頂純金皇冠，皇冠做好之后這位王非常的喜歡，但有的時(shí)候還很擔(dān)憂(yōu)，自己提供的黃金能不能被工匠私吞了，如果這頂皇冠不是純金的怎們辦。

那么輪船和鋼鐵相比較就是相同的道理，輪船就像是一個(gè)被加工制造的空心鋼球，只不過(guò)上部分沒(méi)有封頂罷了，這個(gè)時(shí)候讓它整體密度小于水的密度，輪船就可以漂浮在水面上了，當(dāng)然隨著承載物體的增多，吃水量會(huì)越來(lái)越大。當(dāng)達(dá)到一定程度的時(shí)候，超過(guò)那個(gè)極限，輪船體積不變而重量一直在增大直到大于水的密度，最后就直接沉船了。

船為什么能浮在水面上

有坐過(guò)快艇的小伙伴都知道，快艇的艇身是比較寬的，并且快艇本身的材料就是能浮在海面上的材料，只要在船尾加裝螺旋槳就能開(kāi)動(dòng)起來(lái)。相比之下航母也能以同樣的方式浮在海面上就有點(diǎn)讓人費(fèi)解了。我們大家都知道一艘航母的排水量重達(dá)幾萬(wàn)噸，美國(guó)的航母更是重達(dá)10萬(wàn)噸。這么重的重量航母怎么可能浮在海面上呢?我們一起來(lái)聽(tīng)聽(tīng)設(shè)計(jì)師怎么說(shuō)。設(shè)計(jì)師說(shuō)其實(shí)不只是航母，所有的船只設(shè)計(jì)時(shí)都用到了浮力的原理，要想讓一艘船浮起來(lái)，那么船的密度就一定不能大于水的密度，否則船就會(huì)沉下去。10萬(wàn)噸的航母也是這樣，也就是說(shuō)航母排開(kāi)水的體積只要大于船身，這一船才能夠浮起來(lái)。而像航母這種船，一般的吃水線(xiàn)都能達(dá)到10米左右，船身體積有10米左右是浸在水下的，這部分的面積也就是排水量，所以才會(huì)有滿(mǎn)載排水量10萬(wàn)噸的說(shuō)法?；蛟S還有很多人不是很明白浮力的原理，校長(zhǎng)舉個(gè)例子大家就明白了，假如我們把一塊鐵片直接放在水面上，后果大家都很清楚，鐵片會(huì)直接下沉。但是如果把鐵皮的四邊向上彎曲，形成一個(gè)半封閉的狀態(tài)，鐵皮就能夠浮起來(lái)。就算是在鐵皮表面上放東西，鐵皮也僅僅只是下沉了一點(diǎn)，但是仍然能漂浮在水面上。這其實(shí)就是浮力的原理，原本的鐵片因?yàn)榕c水的接觸面大，浮力小于重力，鐵片自然就下沉。但是把鐵片做成一個(gè)半封閉狀態(tài)之后，鐵片與水的接觸面減少，但是浮力大于鐵片本身的重量，鐵片就浮起來(lái)了，船也同樣也是這個(gè)道理。另外，像航母這類(lèi)的大船，由于船身需要用特種鋼材來(lái)制造，所以航母的重量就會(huì)非常重，為了增加浮力，設(shè)計(jì)師們也會(huì)在航母內(nèi)部設(shè)置很多封閉的空間，這些空間形成密閉艙室，以此來(lái)增加浮力。不過(guò)巧妙的是，萬(wàn)一航母被導(dǎo)彈擊中也不用擔(dān)心會(huì)沉，因?yàn)楹侥竷?nèi)部用很多密閉的艙室，其中一個(gè)被打破了只會(huì)破壞掉一點(diǎn)點(diǎn)浮力，航母也只是受“輕傷”不會(huì)沉沒(méi)。要想擊沉航母也是非常難的。