為什麼鋼鐵會下沉而戰艦不會

㈠ 航母都是鐵做的，那麼重為什麼不會沉入海里

航空母艦作為目前人類能夠建造的最大的海上兵器，其重量大多達到了3-5萬噸，美國的核動力航空母艦更是有10萬噸級別。我們都知道，航空母艦是由沉重的鋼鐵製成，但航空母艦並不會像鐵塊那樣沉底，而是會漂浮在海面上。其原因主要是由於航空母艦的建造應用了浮力定律。

那麼航母最害怕的就是潛水艇和魚雷這樣的高殺傷的武器了，主要的問題還是因為目標大，很容易被敵人攻擊，而且攻擊的命中率很高！

萬噸級甚至十萬噸級巨輪，只要不超載或觸礁，就不會沉沒。這是因為，造船工作者在製造船舶時，就已經把載重量在內的船舶總密度，設計於低於水的密度，這樣，船舶就不會下沉了。同時，也要考慮到載重船舶的最大抗風浪能力。只要把這些因素都全部解決完善了，才能把船舶交給用戶使用。航空母艦的原理跟此相同，只不過增加了其他船舶所不具備的載機等功能而已。

物體在水裡是會受到自身的重力，和水的浮力。當重力大於浮力，物體就會沉到水底。當浮力大於重力，物體就漂浮在水面。艦船雖然是鐵做的，但在設計時，計算好了自重、排水後受到的浮力，自身的重心位置，這樣就可以保證浮在水面而不下沉。

㈡ 為什麼鋼鐵做成的軍艦不會沉入海底

船的底部構造，是一格一格的。通俗叫暗艙，實際分為壓載艙，油艙。壓載艙里有很多空氣，提供了水面上的浮力。在航行時，吃水沒有達到標准會往壓載艙里注水，加深吃水。

㈢ 鋼鐵放入水中會下沉，為什麼用鋼鐵製成的輪船卻能浮在水面上

因為船中有空氣，所以輪船可以上浮，或是輪船對水產生了，較大的摩擦

㈣ 為什麼鋼鐵做成的軍艦不會沉入

一、阿基米德定律里就說當物體的重量小於它所排開水的重量時,就會漂浮在水面上.只要鐵船的體積足夠大,大到它所排開水的重量大於它自身的重量時,鐵船就不會沉入水中了.
二、輪船內部留有很大的空間,佔用了很大人體積,這樣排開水的重量（所受的浮力）就遠遠大於輪船的重量.所以輪船不下沉

㈤ 把一塊鐵放到水上會下沉，那把鐵做成船為什麼不會沉

因為鐵做成船受到浮力大於同質量鐵塊。
下面資料很有用：
編輯本段浮力的概念
液體和氣體對浸在其中的物體有向上的托力，物理學中把這個托力叫做浮力。
漂浮於流體表面或浸沒於流體之中的物體，受到各方向流體靜壓力的向上合力。其大小等於被物體排開流體的重力。例如石塊的重力大於其同體積水的重量，則下沉到水底。浮木或船體的重力等於其浸入水中部分所排開的水重，所以浮於水面。氣球的重量比它同體積空氣的重力小，即浮力大於重力，所以會上升。這種浸在水中或空氣中，受到水或空氣將物體向上托的力叫「浮力」。例如，從井裡提一桶水，在未離開水面之前比離開水面之後要輕些，這是因為桶受到水的浮力。不僅是水，例如酒精、煤油或水銀等所有的液體，對浸在它裡面的物體都有浮力。
編輯本段產生浮力的原因
產生浮力的原因，可用浸沒在液體內的正立方體的物體來分析。該物體系全浸之物體，受到四面八方液體的壓力，而且是隨深度的增加而增大的。所以這個正立方體的前後、左右、上下六個面都受到液體的壓力。因為作用在左右兩個側面上的力由於兩側面相對應，而且面積大小相等，又處於液體中相同的深度，所以兩側面上受到的壓力大小相等，方向相反，兩力彼此平衡。同理，作用在前後兩個側面上的壓力也彼此平衡。但是上下兩個面因為在液體中的深度不相同，所以受到的壓強也不相等。上面的壓強小，下面受到的壓強大，下面受到向上的壓力大於上面受到的向下的壓力。液體對物體這個壓力差，就是液體對物體的浮力。這個力等於被物體所排開的液體的重量。當一個浮體的頂部界面接觸不到液體時，則只有作用在底部界面向上的壓力才會產生浮力。至於一個位於容器底面上的物體，並和容器底面密切接觸，那它就只能受到向下作用於物體表面的液體壓力下，所以這個物體不受浮力作用，這種現象並不多，因為只要其間有一層很薄的液膜，就能傳遞壓強，底面就有向上的壓力，物體上下表面有了壓力差，物體就會受到浮力。
編輯本段浮力公式的推算
浮力公式的推算
假設有一正方體沉於水中，
F浮=F下表面-F上表面
=ρgh2*S-ρgh1*S
=ρgS*Δh
=ρgV
=mg
=G排液
當物體懸浮在液體上時(當未受外力時),F 浮＝G物
稍加說明：
（1）h2為正方體下表面到水面距離，h1為正方體上表面到水面距離，Δh為正方體之高。
（2）「F浮=ρ液gV排=G排液」最重要。
但這也沒有什麼可「推算」的——直接由阿基米德原理把文字表述變成式子就行了：浮力=排開液體所受重力——F浮=G排液＝m排液•g =ρ液gV排
（3）給出沉浮條件（實心物體）
ρ物＞ρ液， 下沉 ，G物＞F浮
ρ物=ρ液， 懸浮 ，G物=F浮 （基本物體是空心的）
ρ物＜ρ液， 上浮，（靜止後漂浮）G物＜F浮
ρ物＜ρ液， 漂浮，G物＜F浮（因為是上浮的最後境界，所以ρ物＜ρ液）
ρ物＞ρ液， 沉底 ，G物=F浮+F杯底對物的支持力（三力平衡）阿基米德
（4）給出「露排比公式」——解漂浮題的重要公式
如果漂浮（這是重要前提！）， 則：ρ物∶ρ液=V排∶V物。
其中，V物=V排+V露
它的變形公式
1． （ρ液-ρ物）∶ρ液=V露∶V物
2． ρ物∶（ρ液-ρ物）=V排∶V露
…………………………………………
證明：∵漂浮
∴F浮=G物，即ρ液gV排=ρ物gV物，即ρ液V排=ρ物V物，即ρ物∶ρ液=V排∶V物（交叉相乘）
另外液體還可以產生比自身重力大的浮力
物體在液體中排開液體的重力等於物體所受浮力
但是液體可以產生比自身重力大的浮力
排液量是一個抽象的概念
排開的液體是當液體凝固時，將固體拿出，用同種液體將空檔填滿，用來填充的液體量就是排開的液體量
所以產生十牛的浮力不一定需要十牛重的液體，液體可以產生比自身重力大的浮力
例如:一個底面積為30平方厘米的容器中有50牛重的水，將一個底面積為25平方厘米高10厘米的柱體（密度大於水）放入水中
沉入水底（主體下方有少量水，忽略不計）。水上升至10厘米高。排水量為250立方厘米，浮力為250牛，而水只有50牛，產生的浮力是液體本身重力的5倍。
當物體在水中完全和地接觸是就沒有浮力了，因為底部沒水就不存在浮力了。
編輯本段浮力之惑
質疑篇
一、壓力差的局限性
一個底面積為12.56平方米,高2米的木質圓錐體，錐尖向下浸沒於水下20米處。因為壓力等於壓強乘以面積,所以它上表面受到向下的壓力大於下表面受到向上的壓力，根據壓力差推論，它會沉沒水底。但阿基米德定律認為，它的物重小於它排出的水重，木錐會浮出水面。何況圓錐體是木頭做的，而木頭會浮出水面，這是自然現象的常識。
1、為什麼壓力差的推論與自然現象相反呢？
2、圓錐體錐尖向下或向上，根據壓力差計算的結果，它們受到的浮力是不相同的。但它們排出的水都一樣重，根據阿基米德定律，它們受到的浮力應相等。為什麼壓力差和阿基米德定律得出的結論不一樣？
3、物體受到的浮力大小與物體在水中的形狀、形態有關嗎？
4、壓力差能不能解釋各種形狀（包括不規則）物體在水中受到的浮力大小及其產生的原因。
5、如果壓力差的適用只局限在個別、少數形狀的物體。那麼這個片面的推論能說明產生浮力的真正原因嗎？
二、壓力差的矛盾性
把一個底面光滑的木塊放進裝有底閥的玻璃缸內。用手把木塊按住，然後往水裡放水，淹沒木塊後，又打開閥門把水放盡。這時候拿起木塊，如果檢查它的底面與缸接觸部位沒有水。就又重新放進缸里，再用手按住，放滿水。鬆手後，我們驚牙地發現：木塊會自動浮起。（也可以用一些輔助辦法讓木塊的底面無水。比如在木塊與缸底接觸的四周糊上漿糊，防止進水。但不能增加木塊上浮的外來阻力。因為氣體的浮力性質與液體相同，所以也可以在空氣里作類似實驗）根據壓力差推論：如果浸沒在缸里的木塊底面沒有水，那麼它就沒有受到水向上的壓力，只受到水向下的壓力，也就是說木塊沒有受到浮力。即使我們鬆手後，木塊也不能浮起。
1、為什麼實驗結果與壓力差結論自相矛盾？
2、實驗中的木塊在缸里排出了與它體積相等的水，根據阿基米德定律，它受到了浮力大小等於它排出的水重。為什麼壓力差卻認為木塊沒有受到浮力呢？它們之間孰對孰錯？
3、如果浸沒在水裡的木塊底面沒有水，而它依然受到了浮力。那麼，這個浮力是怎樣產生的呢？
三、阿基米德定律的矛盾
有甲、乙、丙三隻同樣大小的模型鐵船，用手給甲船施加壓力，使之沉入水底。把乙船斜放入水，讓其自然沉入水底，而丙船則浮在水面上。
1、從實驗的結果來看：甲船排出的水最多，乙船排出的水最少。根據阿基米德定律我們知道：甲船受到的浮力最大，丙船次之，而乙船受到的浮力最小。雖然甲船和乙船排出的水重各異，但由於甲船和乙船都沉入水底，它們相同部位在同一水平面上，受到的壓強相同。根據壓力差計算，它們受到的浮力大小應相等。
①壓力差和阿基米德定律應該是什麼關系？
②它們之間為什麼矛盾重重？這些矛盾該如何解釋？
2、根據書中浮力章節研究物體浮沉的實驗得知：當物體排出的水重大於它的物重時，物體浮起。可甲船排出的水重也大於它的船重，為什麼甲船卻沒有上浮呢？
3、丙船排出的水重大於乙船，受到的浮力也應比乙船大。但乙船和甲船同沉水底，根據壓力差它們受到的浮力相等。而甲船排出的水重又大於丙，甲、乙、丙三船究竟誰受到的浮力最大？
四、物體是怎樣浮上來的
沉沒在水底的物體，當它的重量小於排出的液重時，物體就會浮上來。物體浮上來，自然是因為受到了浮力，但浮力是怎樣作用於物體而使它上浮的呢？壓力差認為 ：物體四側受到的壓力平衡而相互抵消,只有底面受到向上的壓力，上浮的動能理應由此獲得。但我們要注意，這個向上的壓力是由水的壓強產生，而在同一水面，水向各個方向產生的壓強相等。向上的壓力如同支持力一樣只對物體起支撐作用。並不能對物體作功而促使物體上浮。既然物體底面的壓力不能產生物體上浮的動能，那浮力是怎樣作用於物體而讓它上浮的呢？
釋疑篇
一、無論是浮在液體表面還是沉沒在液中，一切浸在液里的物體都受到液體對它產生的向上的托力,我們把這個向上的托力就叫著浮力.
液體為什麼會產生浮力呢?
二、我們知道水能浮起皮球、樹木、救生圈、橡皮艇等許多物體，但當水凝結成冰後，卻對這些物體失去了浮力。為什麼同一種物質，當它從液體變成固體時就沒有了浮力？
1、這是因為浮力是液體的一種特殊性質。
2、浮力的產生是由液體自身的特性決定的。
①流動性：液體總是由高處流向低處，或壓強大的一方向壓強小的一方流動。
如果沒有流動性,物體就不會浮起或沉下,也不會有海洋暖流.
②壓強的特殊性：液體在同一水平面上，它向各個方向產生的壓強相等。
由於這個性質,液體成了一個相互聯系的整體.當它任何一點壓強的改變,都能引起相鄰液壓的改變.
3、壓強是產生浮力的主要原因。
（討論：如果液體之間沒有壓強，還會不會產生浮力。）
三、物體是怎樣浮上來的
把一個吸滿水的塑膠瓶，瓶口向上。然後擠出壓瓶壁的兩端，水就會從瓶口向上噴射而出。在這個過程中，手指和瓶子都未向上移動位置，但為什麼水卻往上運動了呢？這是因為我們擠壓瓶壁時，瓶中水的壓強小於周圍瓶壁、瓶底的壓強，這些壓強下面大、上面小，而水會向壓強小的一方流動。所以，當我們用手指擠壓時，在瓶壁、瓶底合力的作用下，水就會向上運動。
水中的木塊向上運動的原理與之相似。只不過前者是液體裝在固體里，後者是固體浸在液體里。但它們都有一個共同點：運動物體的壓強小於周圍的壓強，而且壓強從下到上逐漸減小。物體運動是合力作用的結果。
浸沒在水中的木塊之所以會浮上來，就是因為自身的壓強小於同部位水的壓強，這樣就出現了壓強差。木塊便受到四周水的擠壓，在底面和四周水壓的共同作用下，木塊就會向壓強小的一方流動而浮出水面。
①物體上浮是在底面、四周側面水壓共同作用下的結果。
②浮力是由合力形成的，並不單單是物體底面向上的壓力。
四、浮力產生的原因
液體具有流動性，在重力的作用，便向容器壁、容器底流動而產生壓力。由於力的作用是相互的，容器底和容器壁也對液體產生一個反作用力，作用力反作用力在液體之間相互作用，就產生了壓強。它們大小相等、方向相反，並與深度成正比，同一水平面上，液體向各個方向產生的壓強相同。在沒有任何外力的情況下，液體保持靜止狀態。因為液體具有壓強，它們之間才會相互支持，相互聯系而形成一個有機的整體。液體中任何一點液壓的改變，都會形成壓強差，從而引起相鄰液壓的改變。液體就會打破平衡狀態產生流動。
1、液體和液體之間相互產生浮力，壓強是產生浮力的原因。
2、浮力和它受到的壓力大小相等、方向相反，液體保持平衡狀態。
3、浮力的性質、大小並不會因外來物體浸入而改變。
五、浮力定律
壓力差和阿基米德定律在解釋浮力產生的原因和大小時，都必須要有物體浸在液體里。
液體沒有任何外來物體浸入時，它還會不會有浮力？如果有，我們又應該怎樣去解釋產生浮力的原因和大小呢？
其實，浮力是液體的一種屬性，由液體自身的特點形成的，它不會因外來物體的浸入而增大或減小、存在或消亡。物體在液中的沉浮是物體在浮力作用下反應出的一種自然現象。而我們該如何透過這些現象，去探尋浮力的本質呢？
1、壓強與深度的關系
人潛入水裡，會感到發悶，是因為受到了水的壓強。而水的壓強又與深度成正比，所以人要潛入到更深的水裡，必須要穿潛水服，而我們到達深海則需要乘坐特製的潛水艇。
2、浮力與壓強（深度）的關系
我們常常說的船隻擱淺是怎麼回事呢？為什麼枯水季節有些河道不能通航？淺水港為何不能停靠萬噸輪船？其實，所有問題都在告訴我們一個事實，物體受到浮力的大小與液體的深度有關。
當船運載貨物時，它的載重量越大，吃水就越深；載重量越小，吃水就越淺。而載重量大需要的浮力也會大，載重量小，需要的浮力也小。因此看來，浮力的大小與船隻在水中的深度成正比，又正為水的壓強也與它的深度成正比。所以，我們仔細研究會發現，船隻產生的最大壓強與它同深度的水壓是一樣的，載重量大的船吃水深就是因為它壓強大的緣故。
既然浮力會隨著液體的深度增加，為什麼我們做實驗時，彈簧稱的讀數並不會隨物體在液中位置的深淺而變化呢？
其實，彈簧稱稱量的物體在液中不但要受到浮力，還同時受到液體對它施加的壓力。物體在液中的位置加深時，它受到的浮力增大，而它受到的壓力也在同等的增大；當物體在液中的位置變淺，它受到的浮力減小，但它受到的壓力也會同等的減小。正是因為浮力和壓力同等的增加或減小，彈簧稱的讀數才不會隨物體在液中位置的深淺而變化。
3、浮力與密度的關系
水和植物油都屬於液體，但它們的浮力是否相同呢？讓我們先把植物油滲進水中，看看會發生什麼現象。很快，我們會發現植物油全部浮在水面上，並不與水相溶共存，這是什麼原因產生的呢？原來，植物油的密度比水小，產生的壓強各不相同，質量重的水便會下沉，質量輕的油便會上升。輪船從談水河駛入海里，船身會浮起來一些，就是因為海水的密度比淡水大，它的浮力也相應增大的緣故。
總結以上規律，得出如下結論：
浮力的大小與液體的壓強（深度）成正比，與它的密度成正比，與它受到的壓力相等，方向相反。在沒有任何外力的作用下，液體保持靜止狀態。
六、物體的浮沉
鐵和石塊在水中下沉，乒乓球、木頭、救生圈浮在水面上。同樣的物體也會因為液體密度的不同而或沉或浮。
是什麼原因決定物體在液體中的沉浮呢？是物體的質量和重量么？
我們知道，無論質量多大，多重的木頭，它都會浮在水面上，而無論質量多小，多輕的石頭，它都會沉入水底，這是為什麼呢？這是因為木頭的密度比水小，而石頭的密度比水大的緣故。
在沒有任何外因時，物體的密度大於液體的密度，物體沉下，當物體的密度小於液體的密度，物體浮在液體表面。
為什麼物體的沉浮與密度有關呢？
在同一水平面上，液體向各個方向產生的壓強相同。而木頭的密度小於水，它產生的壓強也小於同體積水的壓強；石頭的密度大於水，它產生的壓強也就大於同體積水的壓強。當木頭或石頭沉沒水中替換同體積水時，因為木頭的壓強小於周圍水的壓強會浮出水面，而石頭的壓強大於周圍水的壓強會沉入水底。
壓強是決定物體浮沉的重要條件。
當物重大於同體積液重時，在液中的任何深度它產生的壓強都大於該位置的液壓，物體沉下。
當物重小於同體積液重時，在液中的任何深度，它產生的壓強都小於該位置的液壓，物體浮起。
當物重等於同體積液重時，在液中的任何深度，它產生的壓強都和該位置的液壓相同。物體懸浮。
我們把密度大於空氣的氣球升上天，把密度大於水的鋼鐵製造成輪船浮於水，都是通過改變物體的壓強來實現的。
七、浮力的利用
從漂浮在河流上的樹林得到啟示，古人把木頭挖成空心的獨木舟，承載人或貨物，這是對浮力的最早利用。
但空心的鐵球並不一定浮起，實心的木塊它也不會沉下。所以，物體是否空心並不能決定物體的浮沉。
空心只是利用浮力的一種方法。
人們運用這個道理，不但把密度輕於水的樹木製造成船隻，也把密度大於水的鋼鐵製造成軍艦、輪船。
為什麼空心的物體能夠利用浮力呢？
這是因為空心的物體在水中增大了體積，增加了高度，並減小了物體的壓強。而壓強就是決定物體浮沉的重要條件。
空心的牙膏皮和捲成團的牙膏皮它們的重量雖然相同，但前者產生的壓強卻小於後者，當空心牙膏皮產生的壓強小於同高度水深的壓強時，它就會浮起。而捲成團的牙膏皮產生的壓強大於同體積水產生的壓強，所以會在水中沉下。
軍事上用的潛水艇就是用進排水的方法，增加或減輕潛水艇的重量，從而改變壓強，以此來控制潛水艇的沉浮
沈朝斌 2008年7月28日
編輯本段浮力原理的發現
公元前245年，赫農王命令阿基米德（Archimedes）鑒定金匠是否欺騙了他。赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重，但國王還是懷疑金匠摻假了。他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的，但是不允許破壞皇冠。
這看起來是件不可能的事情。在公共浴室內，阿基米德注意到他的胳膊浮到水面。他的大腦中閃現出模糊不清的想法。他把胳膊完全放進水中，全身放鬆，這時胳膊又浮到水面。
他從浴盆中站起來，浴盆四周的水位下降；再坐下去時，浴盆中的水位又上升了。
他躺在浴盆中，水位則變得更高了，而他也感覺到自己變輕了。他站起來後，水位下降，他則感覺到自己重了。一定是水對身體產生向上的浮力才使得他感到自己輕了。
他把差不多同樣大小的石塊和木塊同時放入浴盆，浸入到水中。石塊下沉到水裡，但是他感覺到石塊變輕。他必須要向下按著木塊才能把它浸到水裡。這表明浮力與物體的排水量（物體體積）有關，而不是與物體的重量有關。物體在水中感覺有多重一定與它的密度（物體單位體積的質量）有關。
阿基米德在此找到了解決國王問題的方法，問題的關鍵在於密度。如果皇冠裡面含有其他金屬，它的密度會不相同，在重量相等的情況下，這個皇冠的體積是不同的。
把皇冠和同樣重量的金子放進水裡，結果發現皇冠排出的水量比金子的大，這表明皇冠是摻假的。
更為重要的是，阿基米德發現了浮力原理，即水對物體的浮力等於物體所排開水的重量。

㈥ 軍艦，輪船很重，為什麼能在水面上而不沉呢

軍艦，輪船的外殼雖然是鋼鐵做的，但是因為船體是中空的，所以能夠保證受到的浮力大於船體受到的重力，這種結果的前提條件是外殼一定要密封好，一旦漏水，輪船就會慢慢地沉沒下去。船的大小是用排水量來表示的，排水量是指船裝滿貨物後排開的水所受的重力，也就是船滿載後受到水的浮力。根據物體漂浮的條件，即可得出下列公式：排水量（浮力） =船自身的重量+滿載時貨物的重力。我們一般用吃水線表示輪船沒入水中的深度，在船旁用油漆畫上很多水平橫線，用以表示不同載重時的吃水深度，最高吃水線表示最大的安全載重量。我們載貨物時一定不能超過安全載重量，否則吃水線超過最高吃水線，在遇到風浪的時候，水就會漫到甲板上，隨後進入船體，如果不能及時發現並且將水排出，船就會沉沒。

㈦ 鋼鐵在水中會沉，鋼鐵製造的輪船在水中為什麼不下沉

由於鐵船的體積大,而船的質量幾乎只集中於船身用鐵鑄造的部分,所以總體來說鐵船的回平均密度小於水答的密度,導致它漂浮,而鐵快的密度是大於水的,所以下沉
因為浮力公式是f=p液v排g
所以鐵塊排開水的體積比大輪船排開水的體積小,當浮力大於質量時就會浮在液體上

㈧ 鐵塊為什麼在水中會下沉,而鋼鐵造的船能浮在水面上船的載重大小和什麼有關

鐵塊是實心的,而鋼鐵造的船因為是空心的,所以同樣的體積,重量就小了回很多.
根據阿基答米德定律,物體所受的浮力等於排開水的重力,所以同樣重量的鐵,鐵塊只能排開自身體積那麼一點點水,收到浮力很小,會在水中下沉,而同樣重量的鐵造的船能夠排開極大體積的水,足以產生和自身重量相等的浮力.
船的載重和船的排水量有關.

㈨ 為什麼鋼鐵在水中會下沉，做成船的鋼鐵不會下沉

浮力定律:浸在液復體里的物體受制到向上的浮力，浮力大小等於物體排開液體所受重力。
即 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排：排開液體的重力
m排：排開液體的質量
ρ液：液體的密度
V排：排開液體的體積
(即浸入液體中的體積)

如果是一個實心的鐵塊那肯定就沉了.因為船內部是空的,所以船在水中排水量就會很大,當排開水的重力等於船的重量時船就浮起來了