為什麼船可以浮在水面上

  把一顆鐵珠投入水中，這顆珠子一定會很快就沉入水底；然而鋼鐵製造的船顯然十分沉重，可它卻能在水面上安然行駛。這是為什麼呢？

  要說明這個問題，我們可以做個試驗。把一張薄鐵皮放在水裡，它立刻就沉下去了；如果把這張鐵皮做成一個盒子，重量沒有改變，它卻能漂浮在水上。不僅如此，在盒子裡再裝一些東西，盒子也僅僅下沉一些，但仍能漂浮在水面上。這是因為，盒子的底面會受到來自水的豎直向上的浮力，只要浮力大於鐵盒的重力，就能托住鐵盒使它不會下沉。

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  輪船能浮在水上的道理也是一樣的。古希臘的學者阿基米德曾經說：「作用於水中物體上的浮力的大小等於物體所排開水的重量。」船所排開水的重量越大，船所受的浮力也越大。因此船隻要一部分浸沒在水中，排開水的體積在小於船體的條件下，船就能漂浮在水面上。同樣的道理，空心的牙膏皮可以浮在水面上，把它捲成一團卻會沉入水底。

  那麼，船所排開水的重量又是由什麼決定的呢？顯然這和船的體積與重量息息相關。船越大，或者裝載的東西越多，吃水就越深，排開的水量也就越大。我們所聽過的「曹沖稱象」的故事，正是利用了這一原理。