趣味科學大搜查﹕潛水艇為何能潛水

[2018.01.04] 發表

【明報專訊】陽光普照的淺海區，五顏六色的小魚一條比一條漂亮，生活在深不見光的海底魚就比不上牠們了，那裏的魚真是一條比一條長得難看。其實潛入深海看醜魚也不是誰都能辦到的，因為超強的水壓完全可以把千噸巨輪壓扁，除非你乘坐潛水艇。那傢伙真是挺棒的，既能像船一樣暢遊海面，也能自如穿梭於海底。

文：《引人入勝的物理》紙上魔方

它是怎樣辦到的呢？潛水艇有個萬能的儲水箱，如果它想下海，就往水箱裏灌水。這些水不僅能讓艇身變重下沉，而且能夠抵抗外部海水的壓力，使得它不至於被壓扁。

潛水艇又如何升上來呢？那就排掉水箱裏的水，減負上浮。如此一來，潛水艇就可以通過調整水箱裏的水量，讓自己停留在海水中任何深度的位置了。

到底什麼是浮力呢？簡單地說，包括水在內的液體，會對浮在液面上，或者浸在其中的物體產生向上托的力。

■ 浮力的大小＝某個物體下表面受到的壓力－它上表面受到的壓力

正在「泡澡」的潛水艇上下表面都要承受來自海水的壓力。假設它下面的壓力減去上面的壓力恰好等於它的重力，那潛水艇就可以停住不動了。

事實上氣體也會對浸入其中的物體產生浮力。由於我們全都被空氣包圍著，當然也會承受空氣的浮力。為什麼我都沒飄起來呢？哈哈，空氣的浮力實在太弱了，根本舉不起你和我這樣的大塊頭。但是氫氣球可以，它肚子裏裝著比空氣還輕的氫氣，所以能夠自由自在地玩飄浮。

■知多點

什麼是浮力定律?

當水盆蓄滿水，你願意把你的兩隻小手放進水盆裏嗎？隨便放一下就行，不要太用力。這時你會發現小手晃悠悠的，想要漂起來。別緊張，浮力來找你玩遊戲了。很久以前，古希臘物理學家阿基米德(Archimedes)就是在泡澡的時候發現了這個奧秘，於是推導出了浮力定律。

鳴謝：小麥文化

[常識天下第105期]

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