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[涨姿势] 人们很困惑为什么钉子会沉，而巨型金属船却会浮

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 16:05:06 浏览：12 分类：涨姿势

人们很困惑为什么钉子会沉，而巨型金属船却会浮

任何能让你的船漂浮的东西。

[涨姿势] 人们很困惑为什么钉子会沉，而巨型金属船却会浮

充分利用浮力的船。

图片来源：Thorsten Schier/Shutterstock.com

科学网站很容易陷入宇宙中最奇怪的谜团中，而人们真正想要的是更基本（但有趣！）问题的答案，例如“为什么我们不能用磁铁为汽车提供动力？”以及“如果你从月球上的摩天大楼坠落，你会死还是受重伤？”

昨天，Facebook 的“Physics Is Fun”群组中有人提出这样的问题：“钉子在水中会沉下去，但铁船会浮在水面上，”该用户写道，“为什么会这样呢？”

为了找到答案，我们需要了解一些关于密度和浮力的知识。你可能在学校里就已经学过答案，但忘记并复习一下也没什么可耻的。 

浮力是流体（任何流动物质，包括空气）中施加在其中所有物体上的向上力。该力来自于流体内的压力，在流体中越往下走，压力就越大。流体内物体底部的压力高于顶部的压力，从而产生向上的力。阿基米德原理指出，浸没或部分浸没在流体中的物体受到浮力的作用，浮力的大小等于其排开的流体的重量。

如果流体的浮力大于放置在其中的物体的向下力（其质量乘以重力场强度），该物体就会漂浮。但是密度比水（表面）大的物体会下沉，直到力平衡为止。

因此，上面想象的钉子会下沉，因为它的密度比水大。对于较小的物体也有例外，它们可以被水的表面张力支撑，但让我们保持简单。 

但船舶呢？钢的密度比水大，货船装载了数十万吨货物，肯定会沉没吧？ 

好吧，正如它们不会下沉的事实所证明的那样，事实并非如此。 

坚固的钢制物体当然会下沉，但船舶不是坚固的钢制物体。它们充满了各种其他材料，包括空气，这是让它们漂浮的原因。船的平均密度（包括船内的空气）低于水的密度，因此向上的力大于将其拉向海底的力，因此船会漂浮。将一艘重达10万吨的船放入水中，它会下沉，直到排水量达到10万吨。当你在船上装满比水密度更大的物体时，它会进一步下沉到水中，直到取代新的重量。 

然而，不断地排出空气让你保持漂浮，最终，船会下沉并与钉子结合。

所有“解释者”文章均经过事实核查人员确认在发布时正确无误。文本、图像和链接可能会在以后进行编辑、删除或添加，以保持信息最新。  

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