Question

許立辰

丸子三兄弟用餐後將兩個大小、材質皆相同的空碗放入水槽中，一個是浮體，一個是沉體，試問兩個空碗所受的浮力哪個較大?
答案是寫浮體的那個浮力較大，但不是在水下面積越大，浮力越大嗎

Answer 1

小明

補充：
為什麼同樣的物體，一個是沉體，一個是浮體呢？
當我們施力將原本是浮體的碗用力壓入水中，碗會因為原本是空氣部分的體積被水佔用，浮力因此變小。
相同道理也可以應用到熱氣球上。熱氣球內填充比空氣輕的氣體（惰性氣體，例如第二輕的氣體氦氣），因為熱氣球重量是較輕氣體的質量，而熱氣球受到的浮力卻是空氣密度x熱氣球體積，浮力大於空氣，所以上升。
任何靜止的流體都是用浮力原理！

Answer 2

小明

（1）浮在水面的碗的浮力=碗的重量。因為浮力及重力兩力平衡，合力為0，所以碗漂在水面不動。
沉到水中的碗的浮力=排開液體重<碗的重量。（因為浮力小於物重，所以物體才會下沉）接觸到容器底部後，物重=物體浮力+容器底部的支撐力，三力平衡，合力為0。
因為體積、密度（材質相同）相同，所以質量相同（M=VD）。在地球上質量=重量，所以重量相同。因此浮在水上的碗的浮力比較大。
（2）浮在水上的碗它的水下體積除了碗本身在水中的體積，還包含空氣部分，如下圖（在水中的體積可以想成將物體投入水中後，它排擠的水、佔用的空間）
浮力判斷方式：
浮體的浮力=物重=排開液體重（浮體：物體底部沒有接觸容器底部就是浮體，在液體中任何一處也是。若浮體密度小於液體密度，則浮在液面上。若浮體密度等於液體密度，則可以在液體中任何一處。）
沉體的浮力=空氣中秤重-液體中秤重=排開液體重（沉體：物體底部接觸容器體部）