浮力计算器
这款浮力计算器利用阿基米德原理 F = ρ · V · g，求出流体对浸没物体施加的向上的力。输入流体的密度（kg/m³）和物体的浸没体积（m³），它就会返回以牛顿为单位的浮力，以及以千克为单位被排开流体的质量。可用于判断物体会浮还是会沉、为船只和浮筒设计浮力，或解答物理作业。水默认预设为 1000 kg/m³，但你可以在几秒内对海水、油或任何其他流体进行建模。
如何计算浮力
-
1
输入流体密度
以千克每立方米为单位输入周围流体的密度。淡水约为 1000 kg/m³，海水约为 1025 kg/m³。
-
2
输入浸没体积
以立方米为单位给出物体实际位于水面以下的体积。对于完全浸没的物体，它等于物体的总体积。
-
3
读取浮力
工具将密度 × 体积 × 9.81 相乘，并以牛顿显示向上的力，同时以千克显示被排开流体的质量。
公式
阿基米德原理指出，浮力等于浸没物体所排开流体的重量：
- F = ρ · V · g
其中 F 是以牛顿（N）为单位的浮力，ρ（rho）是以 kg/m³ 为单位的流体密度，V 是以 m³ 为单位的浸没体积，g 是重力加速度，取 9.81 m/s²。被排开流体的质量就是 m = ρ · V，而其重量（ρ · V · g）正是物体所受到的向上托力。
计算示例
一个浸没体积为 0.05 m³ 的密封容器置于淡水中（ρ = 1000 kg/m³）：
F = 1000 × 0.05 × 9.81 = 490.5 N
被排开水的质量为 1000 × 0.05 = 50 kg。如果容器本身重量不足 50 kg，向上的 490.5 N 就会超过其重量而上浮；如果更重，则会下沉。
常见流体中的浮力（V = 0.05 m³）
| 流体 | 密度（kg/m³） | 排开质量（kg） | 浮力（N） |
|---|---|---|---|
| 空气 | 1.2 | 0.06 | 0.59 |
| 植物油 | 920 | 46.0 | 451.3 |
| 淡水 | 1000 | 50.0 | 490.5 |
| 海水 | 1025 | 51.25 | 502.8 |
| 甘油 | 1260 | 63.0 | 618.0 |
密度越大的流体托举力越强，这正是人在含盐量极高的死海中比在淡水湖里更容易漂浮的原因。
需要避免的误区
- 体积与浸没体积。 对于部分漂浮的物体，只取水面以下的部分，而不是整个物体。
- 单位混用。 密度保持用 kg/m³，体积保持用 m³。一升等于 0.001 m³，因此 50 L 的物体体积为 0.05 m³。
- 浮还是沉。 仅靠浮力无法决定：要把浮力与物体的重量（物体自身质量 × g）相比较。
- 重力的取值。 本工具采用 g = 9.81 m/s²；在月球上（约 1.62 m/s²），重量和浮力会一起变小。
常见问题
浮力等于流体密度乘以浸没体积再乘以重力加速度：F = ρ · V · g，其中 g = 9.81 m/s²。以 kg/m³ 输入密度、以 m³ 输入体积，结果以牛顿为单位。
将浮力与物体的重量（质量 × 9.81）相比较。浮力更大则上浮；重量更大则下沉；两者相等则保持中性浮力，悬停不动。
淡水用 1000 kg/m³，海水约用 1025 kg/m³。计算器默认预设淡水 1000 kg/m³，你可以更改它来对任何流体进行建模。
将升数除以 1000。例如，50 升 = 0.05 m³，1 升 = 0.001 m³。把体积保持为立方米，才能与密度单位 kg/m³ 相匹配。
不会。计算完全在你的浏览器中进行。你的密度和体积数值绝不会离开你的设备，也不会被记录或传输。
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