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浮力计算器

估算物体在指定流体中会漂浮还是下沉，并判断有多少体积会没入液面以下。还可以算出在完全没顶之前，它最多还能额外承受多少质量。

activeEquation
示例

12 kg 物体，排水体积 0.05 m³，流体为 1000 kg/m³ 的水。它可以漂浮，剩余载重余量为 38 kg，浸没比例约为 24%。

Buoyancy verdict
Floats
Maximum buoyant force at full displacement
490.5 N
Object weight
117.72 N
Submerged volume at floating equilibrium
0.012 m³
Submerged fraction at floating equilibrium
24%
Maximum supported mass at full displacement
50 kg
Remaining payload margin before full submersion
38 kg

该物体可以漂浮。在稳定漂浮平衡时，浮力会与物体重量相等；上方显示的更大满排浮力是可用上限，它决定了载重余量。

仅用于静态浮力估算。本页不预测稳定性、船体形状影响、困气行为、纵倾横倾、波浪、动态阻力或安全认证结果。

有帮助吗？

示例

计算方式

公式

Fb,max⁡=ρfgVmax⁡F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max}

W=mgW = m g

Vsub=mρfV_{sub} = \frac{m}{\rho_f}

mmax⁡=ρfVmax⁡m_{\max} = \rho_f V_{\max}

mpayload=mmax⁡−mm_{payload} = m_{\max} - m

变量

Fb,max⁡F_{b,\max}

力(N or lbf)

WW

W 表示该科学公式中的一个输入量、中间量或结果量。(N or lbf)

VsubV_{sub}

体积(m³, L, or ft³)

mmax⁡m_{\max}

质量(kg or lb)

mpayloadm_{payload}

质量(kg or lb)

ρf\rho_f

密度(kg/m³, g/cm³, or lb/ft³)

gg

重力加速度(m/s² or ft/s²)

Vmax⁡V_{\max}

体积(m³, L, or ft³)

mm

质量(kg or lb)

先选择你已知的是物体质量，还是物体的平均密度。然后输入最大排水体积、流体密度，并可按需改用其他重力值。计算器会把所选单位统一到同一套物理量纲下，比对物体重力和最大满排时的浮力；如果能浮起，就给出平衡状态，否则会算出差了多少。

这里采用的是简单的静态估算模型。首先用 Fb,max⁡=ρfgVmax⁡F_{b,\max} = \rho_f g V_{\max} 求出最大可提供的浮力，物体重量为 W=mgW = m g。如果 Fb,max⁡F_{b,\max} 大于或等于 WW，物体就能漂浮。它在稳定漂浮时并不会用满全部浮力上限，只需要排开足够多的流体，使 ρfgVsub=mg\rho_f g V_{sub} = m g 成立，因此 Vsub=m/ρfV_{sub} = m / \rho_f。同一个满排上限也决定了最大可支撑质量 mmax⁡=ρfVmax⁡m_{\max} = \rho_f V_{\max}，以及剩余载重余量 mpayload=mmax⁡−mm_{payload} = m_{\max} - m。

常见问题

01这个浮力计算器具体是在估算什么？
它根据物体的平均质量或平均密度、外部排水体积、流体密度和重力来估算静态浮力。它会告诉你物体在完全排水时能否被支撑起来；如果可以，还会算出平衡状态下需要排开多少流体。
02为什么最大浮力和稳定漂浮时的浮力不一样？
最大浮力指的是物体完全浸没时的上限，即 rho_f × g × Vmax。实际漂浮时，物体通常不需要排开这么多流体。处于稳定漂浮平衡时，浮力只会增加到刚好等于物体重量。
03为什么计算器要输入外部排水体积？
浮力取决于物体能排开多少流体，而不只是内部材料本身有多重。像密封容器或泡沫填充体，外部体积相对质量可能很大，所以即使部分材料较密，也仍然可能漂浮。
04这里的载重余量是什么意思？
载重余量是指在所选流体中，物体在完全没顶之前还能额外承受的质量。它等于最大可支撑质量减去物体自身质量。
05这个计算器不能预测什么？
它不能预测稳定性、船体形状影响、困气行为、纵倾横倾、波浪、动态阻力或安全认证结果。它只提供静态浮力估算。

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