船為什麼會浮起來？用「簡易水壓實驗器」看懂浮力的祕密

我是科學訓練師 桑子研。每天都是實驗。

在游泳池潛水時，您是否曾感覺耳朵嗡嗡響，或身體被緊緊勒住？那正是水推動物體的力量，也就是**「水壓」**。但是，水壓這種力量，我們肉眼看不見。光靠教科書上的箭頭來理解，其實比想像中困難。因此，這次我們要介紹一款CP值超高的實驗器材，它能將看不見的水壓「視覺化」，甚至揭開「浮力」的真正面貌。

便宜又超有效！讓「水壓」視覺化的秘密武器

這次要介紹的是理科教室裡的隱藏版好物：「簡易水壓實驗器」。

它被刊登在如 NALISCO 等科學教材網站上，但構造卻極為簡單。這個裝置只是一個透明塑膠圓筒容器，兩側貼著柔軟的橡膠薄膜。「就這樣？」您可能會這麼想，但正因為簡單，大自然的法則才能清晰地呈現出來。

使用方法非常簡單。只要將水注入水槽中，然後把這個裝置慢慢沉入水中即可。

當它沉入水中時，橡膠薄膜會因水壓而從兩側被「咕咕」地推擠，向內凹陷。這樣一來，「在水中的物體，同時受到來自橫向的力量作用」這個事實，就一目瞭然了。

有趣的地方來了！旋轉後揭開「浮力」的真正面貌

接下來，這才是這個實驗器的精華所在，讓我們在水中將這個圓筒容器旋轉九十度吧。

這樣一來，我們就能觀察到不僅是橫向，還有垂直方向（上下）的壓力。

像這樣，水壓也作用在垂直方向上，結果我們得知在水中水壓是從四面八方施加作用力。接著，請仔細比較上下兩側橡膠薄膜的凹陷程度。您會發現，下方橡膠的凹陷程度比上方橡膠更大。

這是因為水壓會隨著「深度」增加而變大。位於較深處的底面，正受到更強大的力量推擠。從這個現象，我們可以推導出一個重要的物理學法則。將從上方推下的力量（弱）和從下方推起的力量（強）相加，結果會如何呢？ 沒錯，抵銷後會剩下**「向上的力量」**。

這正是**「浮力」的真面目**。「浮力＝水壓的合力」。這樣解釋，連國中一年級的學生也能直觀地理解。「為什麼沉重的船能夠漂浮在水面上？」這個重大的謎題，也能靠這個小小的實驗器具來解開。

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