浮力计算器可算出物体所受的浮力，并一目了然地告诉你它在流体中会上浮、下沉还是悬浮——全部基于阿基米德原理。输入流体、物体的体积和质量后，工具会返回浮力、物体密度、精确浸没比例、视重（水下重量），以及上浮物体还能额外承载多少载荷，并以动画浮沉水槽示意图呈现。
什么是浮力？
浮力是流体对置于其中的任何物体施加的向上力。这种向上推力来自压力随深度增加：浸没物体的底部处于比顶部更高压力的流体中，二者之差形成净向上力。物体上升还是下沉，取决于浮力与物体重量之间的较量。
阿基米德原理
阿基米德原理指出：物体所受浮力等于它所排开流体的重量。用符号表示为：
浮力
$$F_b = \rho_{fluid} \times V_{displaced} \times g$$
其中 \( \rho_{fluid} \) 是流体密度（kg/m³），\( V_{displaced} \) 是被排开的流体体积（m³），\( g \) 是重力加速度（地球上为 9.81 m/s²）。当物体完全浸没时，排开体积就是物体自身的体积。
会上浮还是下沉？
判定结果取决于一次简单的密度比较，因为体积和重力在力的平衡等式两边都会出现并相互抵消：
上浮 — 物体密度小于流体密度（\( \rho_{obj} < \rho_{fluid} \)）。
下沉 — 物体密度大于流体密度（\( \rho_{obj} > \rho_{fluid} \)）。
中性浮力 — 密度相等，物体可悬浮在任意深度。
上浮物体的浸没比例
$$\frac{V_{submerged}}{V_{total}} = \frac{\rho_{obj}}{\rho_{fluid}}$$
这就是为什么约 90% 的冰山藏在水面以下：冰（≈917 kg/m³）的密度大约是海水（≈1025 kg/m³）的 92%。
水下视重
浸没物体感觉更轻，是因为浮力支撑了部分重量。水下秤所显示的读数就是视重：
视重
$$W_{apparent} = W - F_b = m g - \rho_{fluid} V g$$
这正是据说阿基米德用来检验国王王冠是否纯金的效应：金冠与等质量但掺银的假冠所排开的水体积不同，因而减少的视重也不同。
常见密度
材料 / 流体密度 (kg/m³)密度 (g/cm³)
汽油7400.74
乙醇7890.789
冰9170.917
橄榄油9180.918
松木~500~0.50
淡水10001.000
海水10251.025
铝27002.70
铁 / 钢78707.87
水银1353413.534
金1932019.32
哪些因素影响浮力？
💧 流体密度
密度越大的流体推力越强。你在咸海水中比在淡水中更容易漂浮——在死海中更是毫不费力。
📦 排开体积
排开体积越大，浮力越大。钢制轮船之所以能浮起，是因为船体形状排开了大量的水。
⚖️ 物体密度
把质量挤进较小体积会提高密度。若物体密度超过流体密度，它就会下沉。
🪐 重力
重力对重量和浮力的缩放相同，因此在月球、火星或地球上，上浮或下沉的判定都一样。
如何使用本计算器
选择流体：选择淡水、海水或油等预设，或自行输入自定义流体密度（kg/m³）。
输入物体参数：填写物体的体积和质量，并分别为两者选择单位（cm³、升、kg、lb 等）。
设置重力（可选）：保持地球的 9.81 m/s²，或切换到月球、火星、木星或金星。
点击计算：查看上浮或下沉判定、浮力、浸没比例、储备浮力，并跟随动画水槽示意图中的分步计算过程。
常见问题
什么是浮力？
浮力是流体对置于其中的任何物体施加的向上推力。根据阿基米德原理，它等于物体所排开流体的重量，计算公式为：浮力 = 流体密度 × 排开体积 × 重力加速度。
如何判断物体会上浮还是下沉？
比较密度即可。若物体密度小于流体密度则上浮，大于则下沉，相等则具有中性浮力并可悬浮在任意深度。体积和重力会相互抵消，因此只有密度决定结果。
浮力如何计算？
浮力 F_b = ρ × V × g，其中 ρ 是流体密度（kg/m³），V 是浸没体积（m³），g 是重力加速度（m/s²）。物体完全浸没时，V 等于其整体积；物体上浮时，它只排开足以平衡自身重量的流体。
上浮物体有多大比例在水面以下？
浸没比例等于物体密度除以流体密度。冰的密度约为 917 kg/m³，水约为 1000 kg/m³，因此冰山约有 92% 位于水面以下，只有 8% 露出水面。
什么是水下视重？
视重是物体浸没时秤所显示的读数，等于物体真实重量减去浮力。这就是为什么重物在水下感觉更轻，也是阿基米德检验国王金冠所用的原理。
重力会改变物体是否上浮吗？
不会。重量和浮力都随重力同比例缩放，因此在月球、火星或地球上，上浮或下沉的判定完全相同。变化的只是力的大小，所以本计算器允许切换重力，以查看其他天体上的受力情况。
更多资源
浮力 - 维基百科
阿基米德原理 - 维基百科
