浮力

浮力 或上推力，是一种由流体施加的向上力，它抵抗部分或完全浸没物体的重量。 在流体柱中，由于上覆流体的重量，压力随深度增加。 因此，流体柱底部的压力大于柱顶部的压力。 同样，浸没在液体中的物体底部的压力大于物体顶部的压力。 压力差会在物体上产生一个净向上的力。 力的大小与压力差成正比，并且（如阿基米德原理所解释的那样）相当于原本会占据物体浸没体积的流体的重量，即被置换的流体。

因此，平均密度大于其所浸没的流体的平均密度的物体往往会下沉。 如果物体的密度低于液体，则力可以使物体保持漂浮状态。 这只会发生在非惯性参考系中，该参考系要么具有重力场，要么由于定义向下方向的重力以外的力而加速。

浮力也适用于流体混合物，是对流最常见的驱动力。 在这些情况下，数学模型被改变以应用于连续体，但原理保持不变。 浮力驱动流的示例包括空气和水或油和水的自发分离。

物体的浮力中心是排出的流体体积的重心。

阿基米德原理以锡拉丘兹的阿基米德命名，他于公元前 212 年首先发现了这一定律。 对于漂浮和沉没的物体，以及气体和液体（即流体），阿基米德原理可以用力来表述：

任何完全或部分浸没在液体中的物体，都受到等于该物体排开的液体重量的力浮起

-澄清对于沉没的物体，置换液体的体积是物体的体积，对于液体上的漂浮物体，置换液体的重量是物体的重量。

更简洁地说：浮力 = 置换流体的重量。

阿基米德原理没有考虑作用在物体上的表面张力（毛细作用），但这种附加力只改变了排开的流体量和排量的空间分布，所以浮力=排开流体重量的原理仍然有效。

被置换流体的重量与被置换流体的体积成正比（如果周围流体密度均匀）。

简单来说，该原理表明，物体受到的浮力等于物体排开的流体的重量，或者流体的密度乘以浸没体积乘以重力加速度 g。 因此，在质量相等的完全淹没的物体中，体积越大的物体浮力越大。 这也称为上推。

假设一块石头在重力作用下在真空中用绳子悬挂时的重量为 10 牛顿。 假设当将岩石放入水中时，它排开 3 牛顿重的水。 然后它施加在它悬挂的绳子上的力将是 10 牛顿减去 3 牛顿的浮力：10 - 3 = 7 牛顿。 浮力减少了完全沉入海底的物体的表观重量。 通常将物体从水中提起比将其拉出水面更容易。