浮力：漂浮物體的質量會改變它所處的深度嗎？
1·預測
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？
- 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。
2·設定
- 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。
3·收集數據
| 軟木質量 m (kg) | 浸沒部分 | 浮力F_b (N) |
|---|---|---|
| 1.00 | ||
| 1.50 | ||
| 2.00 |
針對三次試驗，繪製浮力F_b（Y軸）相對質量m（x軸）的關係圖。這條線是什麼形狀？
4·分析
- 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。
5·擴展
- 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。
這個實驗背後的物理原理
阿基米德原理
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。