物理 · 浮力
铁做的船，
铁做的船，
为什么不沉？
一颗铁钉掉进水里，眨眼就到底；十万吨的铁船，却稳稳浮着。铁还是那块铁——变的是什么？往下滚，把「浮」这件事拆开。
↓往下滚，拆开看看
一颗铁钉掉进水里，眨眼就到底；十万吨的铁船，却稳稳浮着。铁还是那块铁——变的是什么？往下滚，把「浮」这件事拆开。
「浮」＝ 排开的水 × 两支箭头 × 形状。
物体入水，要把原来占着这块地方的水挤走——这团水叫排开的水。两句话别混：完全浸没时，排开的体积等于物体的体积；漂浮时，排开的水的重量等于物体的重量。一个说体积，一个说重量。
这就是阿基米德原理。浮力只看排开了多少水，不看物体是什么材料。所以完全浸没之后再往深处沉，排开的水不变，浮力也几乎不变——不存在「越深托得越狠」。
实心块：密度 7.9 g/cm³ ＞ 水的 1.0 → 排开的水永远比自己轻 → 沉。捏成碗：铁＋舱里的空气，平均密度 1000 g ÷ 1407 cm³ ≈ 0.71 g/cm³ ＜ 水 → 浮。注意：空气并不是「托着」船——托着船的始终是水，空气只是把平均密度拉低了。
空碗吃水 5 厘米。往碗里每加 100 克货，就得多排开 100 克水，吃水多下去约 0.5 厘米。加到约 400 克，水就到了碗沿——再多，水漫进舱里，平均密度超过水，沉。真实的船在船舷上画一条载重线，把这条底线钉死。
排开的水越多，浮力越大——与物体自身材质无关。代入这只碗：水的密度 ρ水 ＝ 1.0 g/cm³，排开 V排 ＝ 1000 cm³ → 排开的水重 1000 克，浮力约 9.8 牛，恰好托住 1 千克的铁。
一艘满载 10 万吨的货轮浮在海上，意思就是：它此刻正排开 10 万吨的水。装的货越多，船身越往下坐，排开的水越多，浮力跟着长——直到再次追平船重。船舷上那条载重线，就是不许再往下坐的底线。