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為什麼石頭能夠浮在水上?

在我們的日常生活中,我們經常能夠見到石頭在水面上浮動的現象。這似乎與我們對物體的認知相悖,因為根據我們的經驗,較重的物體往往會下沉而不是浮起來。那麼為什麼石頭能夠浮在水上呢?

要解釋這個現象,我們需要了解一個物理概念——浮力。浮力是指一個物體在液體中受到的向上的力,其大小等於物體排擠掉的液體的重量。根據阿基米德原理,當一個物體浸沒在液體中時,它所受到的浮力等於它排擠出的液體的重量。

當石頭被放置在水中時,它會排擠出一部分水分,而這部分水分的重量就等於石頭自身的重量。由於石頭的密度大於水的密度,所以石頭的重量比它排擠出的水的重量要大,從而石頭受到的浮力小於其重力,導致石頭會下沉。

然而,如果我們把石頭用一個輕而大的物體(比如木塊)綁在上面,這個組合體的密度就會減小。如果密度小於水的密度,那麼組合體就會受到的浮力大於其重力,從而浮在水面上。

所以,石頭能夠浮在水上的原因是,當它與水接觸時,石頭排擠出的水的重量小於石頭自身的重量,導致石頭受到的浮力小於其重力,從而下沉。但當石頭與一個輕而大的物體組合時,組合體的密度減小,從而受到的浮力大於重力,使得石頭能夠浮在水面上。

這個現象不僅僅在水中適用,其他液體也遵循同樣的物理原理。所以,只要物體的密度小於液體的密度,它就有可能浮在液體的表面上。
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