水的浮力：游泳中的物理學(xué)

一、浮力及阿基米德原理。

流體中由于下上表面的壓強(qiáng)差產(chǎn)生的力叫做浮力。很明顯氣體、液體都是流體。在浮力的研究中，阿基米德做出了開(kāi)創(chuàng)性的工作。據(jù)說(shuō)他在泡澡時(shí)候想到了——物體在液體中的浮力與其排開(kāi)液體肯定有關(guān)系。后經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了著名的阿基米德原理：物理所受浮力等于其排開(kāi)液體所受的重力！ 雖然很繞，但是很通俗易懂，就是浮力和溢出液體的重力一樣多！ 現(xiàn)在我國(guó)海軍突飛猛進(jìn)，我們經(jīng)常聽(tīng)到排水量這個(gè)詞，如2萬(wàn)噸排水量。一個(gè)船排水量越大證明其可以裝的越多，并且排水量多少噸其受到的浮力就是想對(duì)應(yīng)的值。

我們根據(jù)阿基米德原理結(jié)合初中壓強(qiáng)、浮力、密度的定義p=F/s，F(xiàn)=F下-F上，ρ=m/v。我們可以得出浮力的通用標(biāo)準(zhǔn)公式：F=ρgv，其中ρ代表流體密度，g代表重力加速度，v代表物體浸入流體中的體積。

在游泳中，我們首先要有一定的浮力。根據(jù)公式，要想浮力更大，要么到密度更大的水中（海水的密度比淡水大），要么讓自己更多的浸入到水中。

二、物體的浮沉。 

物體在水中會(huì)受到重力及浮力。當(dāng)重力大于浮力時(shí)物體下沉，當(dāng)重力等于浮力時(shí)物體懸浮或者漂浮，當(dāng)重力小于浮力時(shí)物體上浮。再根據(jù)G=mg=ρvg，F=ρgv，我們可以得出結(jié)論：物體ρ>液體ρ，物體下沉；反之。 氫氣球能在大氣中上升，就是因?yàn)闅錃獾拿芏缺瓤諝饷芏刃　?那人在水中的情況呢？我們?nèi)梭w的密度與水差不多，也就是說(shuō)我們差不多可以恰巧懸浮在水中。如果我們深吸一口氣讓自己的平均密度變小，我們就可以漂浮在水面了（當(dāng)然露出水面的部分也是有限的，把鼻子嘴巴露出水面最要緊） 。這就是一些人可以長(zhǎng)時(shí)間漂浮在水面的根本原因！

三、游泳的動(dòng)力問(wèn)題。

任何一種泳姿都需要前進(jìn)的動(dòng)力。無(wú)論何種泳姿都需要向后方對(duì)水作用力從而獲得水對(duì)其身體的反作用力。所以我們要向后劃水，這和乘船的原理一樣，當(dāng)然為了讓身體更多的部分露出水面，在向后劃水的同時(shí)也會(huì)向下劃水，綜合起來(lái)我們的手腳會(huì)向后下方對(duì)水作用力！