流体
沉或浮
观察密度大的球下沉——重力超过浮力。
沉或浮——交互式流体模拟。观察密度大的球下沉——重力超过浮力。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
负浮力
当物体重力超过流体所能提供的最大浮力时，密度较大的物体会下沉。
若物体的平均密度大于流体密度，浮力（基于完全浸没时的排开体积）始终达不到物体的重力，球体便向下加速。
- 浮力 F_b = ρ_fluid · V · g
- 沉没: mg > F_b
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
将金属沉降片放入水中并完全浸没在底部。一旦它完全浸没，让它变重会改变它的浸没程度吗？
预测权重
- 较重的沉降片淹没得更多（超过 100%）。
- 它已经完全淹没（100%），因此更多的质量无法进一步淹没它。
- 较重的沉降片浸没得越少，因为它下落得越快。
可变角色
您设置的内容：
- 沉降片质量 m (kg)
您测量的内容：
- 重量 毫克 (N)
- 浸没部分
调查如何进行
- 打开「下沉物体：重量与最大浮力（fluid-sink）」预设并按重置。沉降片落入水中并停留在水箱地板上。
- 启用沉子的浸没比例探针。
- 设置每次试验的沉降片质量，使其沉降，并记录其浸没分数。
控制方程
阿基米德原理（最大） — F_b = ρ·V·g
物体所能承受的最大浮力是 ρ·g·V_full——如果完全浸入水中，物体所排开的液体的重量。一旦物体的重量超过这个上限，它就会下沉并完全淹没在水中；增加更多的质量不能进一步淹没它，因为它已经取代了它的整个体积。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 根据沉子的半径（0.4 m），使用水的密度1000 kg/m³计算其完整体积，并求出可能的最大浮力ρ·g·V_full。将其与每次试验的重量比较。
- 解释为什么一旦重量超过最大浮力，无论沉降片重多少，浸没分数都会保持在 1.0 (100%)。
这在实验室之外的地方表现出来
- 该沉降片的最大浮力约为 24.6 N，任何重量低于 2.5 公斤的物体都会漂浮。将此与 fluid-float 实验进行比较：什么决定物体是漂浮还是下沉？
- 海水比淡水密度更大。一个在淡水中完全沉没的沉子，在海水中是否一定也会完全沉没？请用浮力公式解释。
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- 欢迎学习「物体下沉」
- 选中沉球
- 播放
- 向下沉降
- 打开检查器
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。