浮力计算器
按阿基米德原理 F浮=ρ液·g·V排 计算浮力，判断漂浮 / 悬浮 / 下沉，给出没入体积比例与水中视重。
按阿基米德原理 F 浮 = ρ 液 · g · V 排 计算浮力，并判断物体 漂浮 / 悬浮 / 下沉。填入流体密度、物体体积、物体质量（或密度）与重力加速度。
物体密度小于流体密度，静止时部分没入水面下；没入体积比例 = ρ物 / ρ液，浮力恰好等于重力。
怎么用
- 填入流体密度：在「流体密度 ρ液」里填数值并选单位（kg/m³、g/cm³ 等），也可从「常见流体」下拉直接选淡水 1000、海水 1025、酒精 789 等（自动填 kg/m³）。
- 填入物体体积：在「物体体积 V」里填物体的总体积并选单位（m³、L、cm³ 等）。若物体只有部分浸入，本工具会自动算出静止时的没入体积。
- 填质量或密度：选择「按质量 m」直接填物体质量，或选「按密度 ρ物」填物体密度（质量按 m = ρ物 × V 自动算出）。二者任填其一即可。
- 选重力加速度：默认地球 9.8 m/s²，也可从下拉选标准重力 9.80665、月球 1.62、火星 3.71 等，或手动填入自定义 g。
- 读结果：页面立即给出浮力 F浮、物体重力、没入体积比例、排开体积、水中视重，并判断物体是漂浮、悬浮还是下沉。
核心要点
浮力按阿基米德原理 F浮 = ρ液 · g · V排 计算：浸在流体中的物体受到的浮力，等于它排开的那部分流体的重量。抓住下面几点：
- 浮力公式：F浮 = ρ液·g·V排（流体密度 × 重力加速度 × 排开体积）。完全浸没时 V排 = 物体体积 V。
- 浮沉判据：ρ物 < ρ液 漂浮、ρ物 = ρ液 悬浮、ρ物 > ρ液 下沉。
- 没入比例：漂浮时没入水下的体积比例 = ρ物 ÷ ρ液（冰约 91.7% 没入，故「冰山一角」）。
- 水中视重：G − F浮 = (ρ物−ρ液)·g·V，是下沉物体绳/支持面还需承担的力。
- 无关量：浮力与浸没深度、物体自身重量无关，只看排开 流体的密度和体积。
原理与公式
阿基米德原理：浸在流体（液体或气体）中的物体，受到 竖直向上的浮力，大小等于物体排开的流体所受的重力。用 公式表示为：
F浮 = ρ液 · g · V排（浮力 = 流体密度 × 重力加速度 × 排开体积）
其中 ρ液 单位 kg/m³、g 单位 m/s²（地球约 9.8）、V排 单位 m³，浮力 F浮 单位为牛顿 N。物体完全浸没时，排开体积 V排 等于物体自身体积 V。
浮沉判断：把物体密度 ρ物 = m ÷ V 与流体密度 ρ液 比较， 或把物体重力 G = mg 与「完全没入时的最大浮力」ρ液·g·V 比较：
ρ物 < ρ液（G < ρ液·g·V）→ 漂浮，部分没入ρ物 = ρ液 → 悬浮，全部没入且平衡ρ物 > ρ液（G > ρ液·g·V）→ 下沉，全部没入
漂浮时的没入比例：物体静止漂浮时浮力等于重力（F浮 = G = mg），代入 F浮 = ρ液·g·V排 得 V排 ÷ V = ρ物 ÷ ρ液。即没入水下的体积 比例等于两个密度之比。算例：冰 ρ≈917、水 ρ=1000，则约 917÷1000 = 91.7% 体积在水面下，只有约 8.3% 露出——「冰山一角」。
水中视重：完全浸没的物体，用弹簧测力计称得的读数为 视重 = G − F浮 = (ρ物 − ρ液)·g·V。对下沉物体这一差值大于 0，即支持面或 绳子还要承担的力；对漂浮/悬浮物体浮力已等于重力，自由状态下视重为 0。
算例：体积 1 L（0.001 m³）、质量 0.5 kg 的木块放入水中（ρ液=1000、g=9.8）。 物体密度 ρ物 = 0.5 ÷ 0.001 = 500 kg/m³ < 1000，故漂浮；没入比例 = 500÷1000 = 50%，排开体积 0.0005 m³，浮力 F浮 = 重力 = 0.5×9.8 = 4.9 N。 换成同体积、7.87 kg 的铁块（ρ物=7870），则下沉，浮力 = 1000×9.8×0.001 = 9.8 N，水中视重 = 7.87×9.8 − 9.8 ≈ 67.3 N。为避免浮点误差，本工具全程用 高精度十进制计算并按 6 位有效数字收口。
常见问题
- 浮力计算公式是什么？怎么算浮力？
- 浮力按阿基米德原理计算：F浮 = ρ液 · g · V排，即浮力等于物体排开的那部分液体（或气体）的重量。其中 ρ液 是流体密度（kg/m³）、g 是重力加速度（约 9.8 m/s²）、V排 是物体排开流体的体积（m³）。例如一个体积 0.001 m³（1 L）的物体完全浸入水中（ρ液=1000），浮力 F浮 = 1000 × 9.8 × 0.001 = 9.8 N。注意浮力只跟排开流体的密度和体积、以及 g 有关，与物体自身材质、重量无关。
- 物体是漂浮还是下沉，怎么判断？
- 比较物体密度 ρ物 与流体密度 ρ液：ρ物 < ρ液 → 漂浮（只有部分没入水面下）；ρ物 = ρ液 → 悬浮（全部没入、可在液体中任意深度平衡）；ρ物 > ρ液 → 下沉（全部没入并沉底）。等价地也可比较物体重力 G 与「全部没入时的最大浮力」ρ液·g·V：G 更小则浮起来、更大则沉下去。本工具会自动判断并标注三种状态。
- 漂浮的物体有多少体积没入水下？浮力等于多少？
- 漂浮时物体处于平衡，浮力恰好等于重力（F浮 = G = mg），所以没入水下的体积比例 = ρ物 ÷ ρ液。例如冰的密度约 917 kg/m³、水约 1000 kg/m³，则冰约有 917÷1000 ≈ 91.7% 的体积在水面下，只有约 8.3% 露出水面——这就是「冰山一角」的由来。木头 ρ≈500 时约一半没入。本工具的「没入体积比例」直接给出这个数值。
- 什么是水中视重（视重、表观重量）？怎么算？
- 把物体完全浸没在液体里用弹簧测力计称，读数会比在空气中小，这个变小后的读数就是「水中视重」，等于物体重力减去浮力：视重 = G − F浮 = (ρ物 − ρ液)·g·V。对会下沉的物体，视重大于 0，就是绳子或支持面还需承担的力；对漂浮或悬浮的物体，浮力已等于重力，自由状态下视重为 0。利用这一点可以反推物体密度（称空气中重量和水中视重即可），是测量固体密度的经典方法。
- 浮力和物体放得深不深、重不重有关系吗？
- 在液体密度均匀、物体完全浸没的前提下，浮力 F浮 = ρ液·g·V 只取决于流体密度、g 和物体（排开的）体积，与浸没深度无关——沉到 1 米还是 10 米，浮力一样大（真实液体深处密度略增、压强变大，但常温常压下水几乎不可压缩，影响很小）。浮力也与物体自身有多重无关：一块铁和同体积的木头，完全浸没时受到的浮力相同，只是铁更重所以会沉。物体重量决定的是「浮力够不够托起它」，而不是浮力大小本身。
- 钢铁那么重，为什么轮船能浮在水面上？
- 关键在物体的「平均密度」而不是材料本身。轮船做成中空的船体，把大量空气包进船舱，使整船的平均密度（总质量 ÷ 排开水的总体积）小于水的密度，于是能漂浮。判断这类空心物体的浮沉，要用平均密度 ρ物 = 总质量 ÷ 外部总体积：实心铁块 ρ≈7870 kg/m³ 远大于水的 1000，会下沉；而同样的钢材做成足够大的空心船壳后，平均密度可降到 1000 以下就浮得起来。船装货越多，平均密度越大，吃水就越深；一旦破舱进水、空腔被水填满，平均密度升高便会下沉。在本工具里判断空心/多孔物体时，请按平均密度（总质量 ÷ 外部总体积）填写「物体密度」。
- 为什么人在死海里能轻松漂浮？海水浮力比淡水大吗？
- 同体积、同没入程度时，流体密度越大浮力越大——F浮 = ρ液·g·V排。海水密度约 1025 kg/m³，比淡水 1000 略大，所以同一个人在海水里排开同样体积的水时，受到的浮力比在淡水中稍大、吃水更浅。死海含盐量极高，水的密度可达约 1240 kg/m³，远大于人体平均密度（约 1000 上下），于是漂浮时没入比例 = ρ物 ÷ ρ液 就远小于 1，几乎不用游动就能浮起来。在本工具里把「流体密度」从 1000 改成 1025（海水）或更高，即可看到浮力与没入比例随密度增大而变化。
- 这个工具算的是理想情况吗？有哪些局限？
- 是的，本工具基于理想的阿基米德原理做静力学计算：假设流体密度均匀、物体为不吸水的实心刚体、只考虑浮力与重力，不含表面张力、流体黏性、动态阻力、物体吸水或含空腔等因素。对空心/多孔物体，应按其「平均密度」（总质量 ÷ 外部总体积）来判断浮沉。气体（如空气）中的浮力也适用同一公式，但因气体密度极小，浮力通常远小于重力。结果用于物理学习、实验估算与直观理解，精密工程请以实测和专业规范为准。