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{{noteTA
|G1=Physics
}}
[[File:Buoyancy.svg|250px|thumb|right|浮力現象的圖解]]
'''浮力'''（{{Lang-en|Buoyancy}}）指物体浸入液体后，与所受重力相反的竖直向上的力。在柱形流体中，[[压强]]随着[[深度]]增加而增大，因此柱形流体底部的压强大于上部的压强。类似地，在流体中，物体底部受到的压强大于其顶部受到的压强，这种压强差在物体上产生了一种向上的[[合力]]，即浮力。根据[[阿基米德浮體原理|阿基米德浮体原理]]，浮力与排开液体的重力(或重量)是相等的。浮力的单位是牛顿（N）。<ref name="物理">{{cite book |author= |title=义务教育教科书 物理 八年级下册|url=https://archive.org/details/isbn_9787107253232|year=2012 |publisher=人民教育出版社 |location=北京 |isbn=9787107253232 }}</ref>
== 常用公式 ==
在静止流体中，浮力有以下四种常见求法。
*定义法：<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=F</math><sub>'''下表'''</sub><math>-F</math><sub>'''上表'''</sub>
:由于浮力是各表面受流体压力的合力，左右两侧的压力由于深度相同而抵消，剩余上下两侧的压力差即为浮力。

*称重法：<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=G-F</math>
:<math>G</math>为物体重力，<math>F</math>为物体完全浸没时弹簧测力计的示数。

*[[阿基米德浮體原理|阿基米德原理]]：<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=G</math><sub>'''排'''</sub><math>=\rho</math><sub>'''液'''</sub><math>\cdot g \cdot V</math><sub>'''排'''</sub><ref name="物理">{{cite book |author= |title=义务教育教科书 物理 八年级下册|url=https://archive.org/details/isbn_9787107253232|year=2012 |publisher=人民教育出版社 |location=北京 |isbn=9787107253232 }}</ref>

*平衡法（[[二力平衡]]）：<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=G</math><sub>'''物'''</sub><ref>{{Cite web |url=http://www.doc88.com/p-5896860486548.html |title=浮力及其应用（文档） |access-date=2015-08-13 |archive-date=2020-12-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201204020610/http://www.doc88.com/p-5896860486548.html |dead-url=no }}</ref>
:物体在流体中漂浮或悬浮时，适用该方法。

== 物体的浮沉条件 ==
圖片與表格符號说明<ref name="物体的沉浮条件（文档）">{{cite book |author= |title=物体的沉浮条件及其应用（文档） |year= |publisher= |location= |isbn= |url=http://wenku.baidu.com/view/7f147c5e3c1ec5da50e27023.html |pages= |access-date=2015-08-13 |archive-date=2021-08-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210803212200/https://wenku.baidu.com/view/7f147c5e3c1ec5da50e27023.html |dead-url=no }}</ref>：<br><math>F</math><sub>'''浮'''</sub>：物体受到來自流体的浮力。即圖中<math>F</math><sub>'''A'''</sub>。<br><math>G</math>'''<sub>物</sub>'''：物体的重力(或重量)。即圖中<math>F</math><sub>'''p'''</sub>。<br><math>\rho</math>'''<sub>物</sub>'''：物体的密度。<br><math>\rho</math>'''<sub>流</sub>'''：流体的密度。

[[File:Principio di Archimede spinta e peso.png|300px]]

{| class="wikitable"
! style="background: #C0C0C0; color: BLACK" |物体状态
! style="background: #C0C0C0; color: BLACK" |<math>F</math><sub>'''浮'''</sub>与<math>G</math><sub>'''物'''</sub>的关系
! style="background: #C0C0C0; color: BLACK" |<math>\rho</math><sub>'''物'''</sub>与<math>\rho</math><sub>流</sub>的关系
|-
|'''漂浮'''|| <math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=G</math><sub>'''物'''</sub>|| '''<math>\rho</math>'''<sub>'''物'''</sub>'''<math><\rho</math><sub>流</sub>'''
|-
|'''悬浮'''|| <math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=G</math><sub>'''物'''</sub>|| '''<math>\rho</math>'''<sub>'''物'''</sub>'''<math>=\rho</math><sub>流</sub>'''
|-
|'''沉底'''||<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math> = G</math><sub>'''物'''</sub>|| <math>\rho</math><sub>'''物'''</sub><math>>\rho</math><sub>'''流'''</sub>
|-
|'''上浮'''||<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>>G</math><sub>'''物'''</sub>|| '''<math>\rho</math>'''<sub>'''物'''</sub>'''<math><\rho</math><sub>流</sub>'''
|-
|'''下沉'''||<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math><G</math><sub>'''物'''</sub>|| '''<math>\rho</math>'''<sub>'''物'''</sub>'''<math>>\rho</math><sub>流</sub>'''
|}
註：<br>漂浮：物體浮在液面上，並且用手往下壓，放開之後物體仍會往上浮出液面。<br>懸浮：物體可浮在液體中任一位置。用手調整位置之後放開，位置會保持，並不會回復到之前的位置。<br>上浮：是一個動態過程，最終會達到漂浮這個結果。<br>下沉：是一個動態過程，最終會達到沉底這個結果。

=== 延伸规律 ===
*物体漂浮时，浸入液体[[体积]]是物体体积的几分之几，物体的密度就是液体[[密度]]的几分之几。

:证明：由[[二力平衡]]关系得
::<math>F</math><sub>浮</sub><math>=G</math><sub>物</sub>
::<math>V</math><sub>排</sub> <math>\cdot</math> <math>\rho</math><sub>液</sub> <math>\cdot</math> <math>g</math> = <math>V</math><sub>物</sub> <math>\cdot</math> <math>\rho</math><sub>物</sub> <math>\cdot</math> <math>g</math>

:等式两边同时除以<math>V</math><sub>物</sub> <math>\cdot</math> <math>g</math>

:: <math>\rho</math><sub>物</sub>= <math>V</math><sub>排</sub><math>/</math><math>V</math><sub>物</sub> <math>\cdot</math> <math>\rho</math><sub>液</sub>

== 应用 ==
=== 潜艇 ===
{{main|潜水艇}}
[[File:Virginia class submarine.jpg|thumb|潜艇]]
所有在水面上的船只，包括在上浮之后的潜艇，它们所受的正浮力一定大于重力。所以如果要潜下去，潜艇必须得到更多的负浮力，也就是说潜艇或者将自身的重力大于其所受浮力，或者降低其排水量。而相对于排水量（排水的[[体积]]）的控制，对于[[重力]]的控制则完全可以通过装备一种叫做“沉浮箱”的水箱来控制。即通过控制沉浮箱中的注水情况来改变潜艇的重力。
=== 密度计 ===
==== 简介 ====
'''密度计'''是一种测量液体[[密度]]的仪器。它是根据物体浮在液体中所受的浮力等于重力(公式表达为<math>F</math><sub>浮</sub><math>=G</math>)的原理制造与工作的。使用时将密度计竖直地放入待测的液体中，待密度计平稳后，从它的刻度处读出待测[[液体]]的密度。通常在实验室里测量密度大于水的液体所用的密度计叫做比重计。测量密度小于水的液体，所用的密度计叫做比轻計<ref name="密度计的原理（文档）">{{cite book |author= |title=密度计的原理 |year= |publisher= |location= |isbn= |url=http://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |pages= |access-date=2015-08-14 |archive-date=2021-08-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210803213436/https://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |dead-url=no }}</ref>。

==== 特点 ====
*上下刻度不均。
::由物体的沉浮条件关系得，<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=G=m\cdot g </math>①
::由[[阿基米德原理]]得<math>F</math><sub>'''浮'''</sub><math>=\rho</math><sub>'''液'''</sub><math>\cdot g\cdot V</math><sub>'''排'''</sub>②
::由①②两式得,<math>\rho</math><sub>'''液'''</sub><math>\cdot g \cdot V</math><sub>'''排'''</sub><math>= m\cdot g</math>
:: 即<math>\rho =m/V</math><sub>'''排'''</sub>③<ref name="密度计的原理（文档）">{{cite book |author= |title=密度计的原理 |year= |publisher= |location= |isbn= |url=http://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |pages= |access-date=2015-08-14 |archive-date=2021-08-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210803213436/https://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |dead-url=no }}</ref>
从③①式可看出，待测液体的密度与密度计排开液体的体积成反比。液体的密度越大，密度计排开液体的体积就越小。<ref name="密度计的原理（文档）">{{cite book |author= |title=密度计的原理 |year= |publisher= |location= |isbn= |url=http://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |pages= |access-date=2015-08-14 |archive-date=2021-08-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210803213436/https://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |dead-url=no }}</ref>
由③式得，<math>h=m/S\rho</math>④
从④式可以看出深度<math>h</math>与液体密度<math>\rho</math>成反比<ref name="密度计的原理（文档）">{{cite book |author= |title=密度计的原理 |year= |publisher= |location= |isbn= |url=http://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |pages= |access-date=2015-08-14 |archive-date=2021-08-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210803213436/https://wenku.baidu.com/link?url=qMHfsPsqkcNJmsWdm1ifqeKxeO26-6-3SWNOoe7y4Rwpt7zp1dB03GZv8fNei9MLvCW30xjgu9wpEXW-wHQ6iO16w4Mw8B9VSZpiX9QjfMe |dead-url=no }}</ref>，根据[[反比例函数]]的性质，当密度<math>\rho</math>上升时，深度<math>h</math>并不等值下降，所以密度计[[刻度]]是不均匀的。

== 参考资料 ==

=== 注释 ===
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=== 资料 ===
{{reflist}}
{{commons cat multi | Buoyancy}}
{{-}}
{{氣象學資料與變數}}
{{Authority control}}
[[Category:浮力| ]]
[[Category:流体力学]]
[[Category:力]]