什么是阿基米德原理？
阿基米德原理指出：任何浸入流体中的物体都会受到一个向上的浮力，其大小等于该物体所排开流体的重量。本计算器通过三个参数求出这一浮力：流体密度（\(\rho\)）、重力加速度（\(g\)）以及排开的体积（\(V\)）。计算结果即为以牛顿（N）为单位的向上浮力。
如何使用本计算器
请以千克每立方米为单位输入流体密度——淡水约为 1000 kg/m³，海水约为 1025 kg/m³。再输入重力加速度（地球表面为 9.81 m/s²）以及物体所排开流体的体积，单位为立方米。如果物体完全浸没，则排开体积就等于物体自身的体积。点击计算按钮即可得到浮力大小。
公式详解
浮力的计算公式为 $$F_b = \rho \cdot g \cdot V$$ 其中 \(\rho \cdot V\) 表示所排开流体的质量，再乘以 \(g\) 就把质量换算成了重量（力）。因此，浮力的大小正好等于被物体挤开的那部分流体的重量——这正是阿基米德当年的伟大发现。
计算示例
假设一个体积为 0.01 m³ 的物体完全浸没在淡水中（\(\rho = 1000\) kg/m³），且 \(g = 9.81\) m/s²。那么 $$F_b = 1000 \times 9.81 \times 0.01 = 98.1 \text{ N}$$ 也就是说，该物体会受到 98.1 牛顿的向上托力。
常见流体密度
阿基米德原理指出，浸没或漂浮物体受到的浮力等于其排开流体的重量，\(F_b = \rho \cdot g \cdot V\)。流体密度 \(\rho\) 是您需要的第一个量。下表列出了在约室温（20 °C）和标准大气压下的代表性密度。密度随温度、压力和成分而变化，因此应将这些值视为标称参考值。
| 流体 | 密度 (kg/m³) |
|---|---|
| 空气（15 °C，海平面） | 1.225 |
| 汽油 | 745 |
| 乙醇 | 789 |
| 橄榄油 | 920 |
| 淡水 | 1000 |
| 海水 | 1025 |
| 牛奶（全脂） | 1030 |
| 甘油 | 1260 |
| 水银 | 13534 |
由于浮力与密度成正比，在水银中排开相同体积的物体受到的力是在淡水中受力的 13 倍多——这就是为什么密集液体能浮起在水中会沉没的物体。
按地点分列的重力常数
重力加速度 \(g\) 是 \(F_b = \rho \cdot g \cdot V\) 中的第二个因子。相同流体排开的相同体积在不同的重力场中会产生不同的浮力。地球上的标准重力精确定义为 \(9.80665\ \text{m/s}^2\)，通常四舍五入到 9.81。
| 地点 | 重力加速度 \(g\) (m/s²) |
|---|---|
| 地球（海平面，标准） | 9.81 |
| 月球 | 1.62 |
| 火星 | 3.71 |
| 木星（云顶赤道） | 24.79 |
| 太阳（表面） | 274 |
在地球上，\(g\) 并不完全恒定。它随纬度和高度而变化，在赤道附近约为 \(9.78\ \text{m/s}^2\)，在两极约为 \(9.83\ \text{m/s}^2\)，并随着海拔高度而略微降低。对于大多数工程和日常浮力计算，9.81 m/s² 的值足够准确。
常见问题
这个物体会浮起来吗？把浮力与物体的重量做比较即可。如果浮力大于或等于物体重量，物体就会浮起来；如果小于物体重量，则会下沉。
如果物体是漂浮的，体积该怎么取？只取浸没部分的体积，也就是水线以下、真正排开流体的那一部分。
g 应该取多少？地球海平面处取 9.81 m/s²。若要模拟其他天体，月球可取 1.62，火星可取 3.71。
