流體
水中漂浮
觀察輕木塞上浮——浸入體積足夠大時浮力與重力平衡。
水中漂浮——互動式流體模擬。觀察輕木塞上浮——浸入體積足夠大時浮力與重力平衡。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
浮力
當物體所受向上的浮力等於其重力時，物體便漂浮在液麪上。浸入體積會自動調整，直至達到平衡。
阿基米德原理：浮力等於排開流體的重量。輕木塞不斷上浮，直到有足夠體積浸在水中以支撐其重力。
- 浮力 F_b = ρ_fluid · V_sub · g
- 浮起: F_b = mg
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
軟木塞漂浮在水中。如果使用相同尺寸的較重軟木塞，支撐它的浮力會如何改變？
預測權重
- 浮力增加以配合較重的重量。
- 無論質量如何，浮力都保持不變。
- 由於軟木塞位置較低，浮力減少。
可變角色
您設定的內容：
- 軟木質量 m (kg)
您測量的內容：
- 浸沒部分
- 浮力F_b (N)
調查如何進行
- 開啟 fluid-float 預設並按下 Reset。軟木塞漂浮在水面上。
- 啟用軟木塞上的浮力探針。
- 為每次試驗設定軟木塞的質量，讓其達到平衡，並記錄浸沒比例與浮力讀數。
控制方程
阿基米德原理 — F_b = ρ·V·g
水下（或漂浮）物體所受到的浮力等於其排開的液體的重量。在平衡狀態下，漂浮物體的浮力恰好平衡其重量——這就是兩根柱子應該匹配的原因。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 針對每次試驗，使用g = 9.8 m/s²計算m·g，並與浮力讀數進行比較。
- 解釋為什麼漂浮物體的浮力總是等於其重量，無論它有多少被淹沒。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 如果你不斷增加軟木塞的質量，那麼它在什麼時候會停止漂浮並下沉？此時的浮力必須是真實的嗎？
- 鋼鐵塊會沉，但鋼鐵船會浮。使用阿基米德原理，解釋形狀（而不是材料）如何使這成為可能。
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- 哪一個比較大？
- 增加質量
- 記錄漂浮狀態
- 開啟資料
- 解釋你的證據
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。