浮力

日常生活中可以觀察到，鐵會沈入水中，而同樣是用鐵造的油輪又能浮在水面，磚塊會沒入水中，但沒入水中之後又變得比較輕，為什麼？我們不小心掉入水中急著想要把頭抬出水面，人卻會往下沈，有東西掉入水中，想下潛拾，往往潛到一半就被迫給水浮了上來，原因何在？
　　古希臘的大哲學家阿基米德就已發現了浮力的物理現象，並且將之量化：浮力的大小等於所排開液體體積的重量，後人稱之為阿基米德原理：
　　F=排開之水體重量F=rV　r 水的重量密度　V所排開水的體積
　　以水為例，密度一，排走一公升的水體積就可以獲得一公斤的浮力。鐵的密度大於水，一公升體積的鐵只能排走同體積的水，獲得一公斤的浮力，當然會沈入水中，而鐵製的船，若鐵材的重量為五千公噸，所圍成的船體若達十萬立方米，就可以排開十萬立方米的水體積，獲得十萬噸的浮力，所以不但不會沈而且還能載運大量的貨物。
　　磚塊的密度約2.65，意思是說一公升體積的磚塊會有2.65公斤重，但沈入水中時只可排開一公升體積的水，獲得一公斤的浮力，因此該磚塊在水中的重量只剩1.65公斤重，在水中拿起來感覺上當然會輕得多，有潛水經驗的人都知道，人在水中幾乎都變成了大力士，潛水捉九孔，挖貝類時，可以輕易搬開在陸地上推不動的大石頭，原因就在這裡。
　　人體的密度略小於水，吸口氣，肺部充滿空氣仰漂就可以浮在水面，稍吐氣就會沈入水中，而我們頭的體積約有五公升，所以在水中若把頭抬出水面就會少了五公斤的浮力，等於負五公斤重的重量，所以會沈下去。東西掉入水中想下潛執拾，一般人會深呼吸，將肺充滿空氣再潛下去，人的肺活量約三至四公升，吸氣後，至少增加三至四公斤的浮力，等於帶著氣球往下潛，水性不好，下潛時尚不知吐氣的人，結果是，被浮起來。
　　再看看棲水性動物，河馬或鱷魚在水裡的姿勢，也許您就可以體會得到，若要輕鬆浮在水面，最簡單的方式就是，擴胸肺吸氣，身體儘量浸入水中，只露出口鼻。
　　因此在游泳踩水、仰飄、水母飄，救生拖人（雙手托臂﹑托顎﹑抓髮﹑抓腕﹑乏泳）時，情況許可的話，身體宜儘量浸入水中，利用水的浮力節省體力，可增加在水中自救或救人的存活率。當然聰明的方式是利用簡單的浮具，救生圈、魚雷浮標等，以增加身體的浮力，更聰明的方式則是坐在船上讓船將自已浮起，連衣服都不用沾濕。
　　浮力的原理運用在蝶、背、蛙、自游泳比賽上，其重點在於呼吸時宜迅速，讓胸中常保有充足的空氣，利用水產生的浮力增加你露出水面上的體積，減少身體在水中所產生的阻力，另在蝶式的運用上，雙手向前伸、壓水，頭部、胸部同時往下壓時，稍微讓身體飄一下，好處是，身體的慣性會將你往前送，其二是，水產生的浮力會將你的上半身往上推，減小手划水將上半身帶出水面呼吸所需要的分力，手的力量幾乎可以全部向後划水，加上腰部小輻度的擺動，帶領雙腳像海豚的尾鰭一樣省力而有效的踢水，如此的蝶式游起來，將會是流暢而優雅，因此有人說，當你的蝶式，游起來像自由式，技術就差不多了，原因就在這裡。然而，要游好蝶式，身體要有良好的協調性，加上有力的腹肌、背肌之配合是少不了的囉!

資料來源 http://www3u.homeip.net/swim/dynamics/ms-buoyancy.php