浮力的原理及运用

烛影摇红

　　日常中可以观察到，铁会沈入水中，而同样铁壳的油轮又能浮在水面，砖块会没入水中，但没入水中时又变得比较轻，为什么？原因在那里？而我们不小心掉入水中急着想要把头抬出水面呼吸，人却往下沉，而真的有东西掉入水中，想下潜拾取，往往却潜到一半就被水给浮了上来，原因何在？
　　早在两百多年前古希腊时代的大哲学家阿基米德就已发现了浮力的物理现象，并将之量化：浮力的大小等于所排开液体体积的重量，后人称之为阿基米德原理：
　　F=排开之水体重量F=rV　r 水的重量密度　V所排开水的体积
　　以水为例，密度一，排开一公升的水体积就可获得一公斤的浮力。铁的密度大于水，一公升体积的铁只能排开同体积的水，获得一公斤的浮力，当然会沈入水中，而铁制的油轮，若铁材的重量为五千公吨，所围成的船体若达十万立方米，可排开十万立方米的水体积，获得十万吨的浮力，是以不但不会沉而且还能载运大量的原油。
　　砖块的密度约2.65，意思说一公升体积的砖块会有2.65公斤重，但沈入水中时可排开一公升体积的水，获得一公斤的浮力，因此该砖块在水中的重量只剩1.65公斤重，在水中拿起来感觉上当然会比较轻，有潜水经验的人都知道，人在水中几乎都变成了大力士，潜水捉九孔，挖贝类时，可以轻易搬开在陆地上推不动的大石头，原因就在这里。
　　人体的密度略小于水，吸口气，肺部充满空气仰漂就可浮在水面，不动稍加吐气就会沈入水中，而我们头的体积约有五公升，因此在水中若把头抬出水面就会少了五公斤的浮力，等于负着五公斤重的铅块，当然会沉下去。另东西掉入水中想下潜拾取，一般人都会深呼吸，将肺充满空气再潜下去，问题是，人的肺换气吞吐量约三至四公升，吸气后，至少增加三至四公斤的浮力，等于抱了个气球往下潜，水性不好，下潜时若感觉到胸中难过尚不知及时吐气稍作调节的人，结果是，想不被浮起来也难。
　　再看看栖水性动物，河马或鳄鱼在水里的姿势，也许您就可以体会到，若要轻松浮在水面，最简单的方式就是，扩胸肺吸气，身体尽量没入水中，只露出口鼻。
　　
　　因此在游泳踩水、仰飘、水母飘，救生带人（双手托臂﹑托颚﹑抓发﹑抓腕﹑乏泳）时，情况许可的话，身体宜尽量没入水中，充分利用水的浮力以节省体力，进而可增加在水中自己或救人的存活率。当然聪明的方式是利用简单的浮具，救生圈、鱼雷浮标等，以增加本身的浮力，更聪明的方式则是坐在船上让船将自已浮起，连衣服都不用沾湿。
　　浮力的原理运用在蝶、仰、蛙、自游泳比赛上，其要领在于换气宜迅速，让胸中常保有充足的空气，以利用水产生的浮力增加您露出水面上的体积，减少身体向前冲，在水中所产生的阻力，另在蝶泳的运用上，双手向前伸、压水，头部、胸部同时往下压时，需稍微让身体飘一下，好处是，身体的惯性会将您往前带，其二是，水所产生的浮力会将您的上半身往上推，减小手划水将上半身带出水面呼吸所需的分力，手的力量几乎可全部往后划水，加上腰部小辐的摆动，带领双腿像海豚的尾鳍一样省力而有效的打水，如此的蝶泳游起来，将会是流畅而优雅，因此有人说，当您的蝶式，游起来像捷泳，技巧就差不多了，原因就在于此。然而，要游好蝶泳，身体良好的协调性，加上有力的腹肌、背肌之配合是少不了的咯。

太理论了.........

好象很难

看到那么多就晕了。。不过好像不错~