不管是木船還是航母能漂浮在水面上都是與浮力密度有關的 。跟他本身的材質關係不大。船跟水面產生了向上和向下的的壓力。兩種壓力的壓力差就是浮力。這就是他為什麼會浮在水面的原因。

由公元前245年阿基米德發現的浮力原理

首先你沒有理解浮力的基本概念，木頭能浮起來是因為木頭的密度比水小，浮力的定義是物體排開水的體積重量，航空母艦能浮，是因為航母不是實心的鐵件，航母重的同時排開的水的體積也大，簡單說如果把航母看成一個整體的話，算上航母的空心體積加上建築體積一起的評論密度是比水要小的，所以能浮起來。

為什麼呢？（稱坨雖小壓千斤，把它扔的大海里絕對一沉到底，為什麼？“心太實”了）公元前287～221年間古希臘一個名家：Archimedes阿基米德老同志寫了一本書《論浮體》。

“老阿”同學把為什麼“鋼鐵”大船能夠浮在水面、解釋清楚了：“作用於水中物體上浮力的大小，等於物體排開水的重力”。

表示式：F浮=G排（F浮=p液gv排）

簡單說明即便是幾十萬噸的鋼鐵大船，（鋼材品質製造工藝先不提）首先它不是“實心”的。萬噸巨輪雖然“身寬體胖”“浮力大於自身重量”、所以，它不但不會沉到海底而且是在大海上“橫行霸道”。無論是航行在茫茫大海里的一葉小舟還是潛水艇、萬噸巨輪都必須先滿足浮在水面的基本物理條件、他們都具有獨特的船體結構。在滿足了先“浮”在水面的基本物理條件以後、再考慮給艦船新增根據艦船使用特點／用途需要的其他裝置……。

“老阿”童鞋好像還說過一句話：

“給我一個支點、額能蹺動地球”！

物體的浮沉條件：浸沒在液體裡的物體，如果物體受到的浮力大於物體的重力，物體就上浮（露出液麵後，浮力減小，直到浮力等於重力，物體漂浮在液麵上）；如果物體受到的浮力等於物體的重力，物體就懸浮（可以停留在液體裡任何深度的地方，既不壓底也不露出液麵）；如果物體受到的浮力小於物體的重力，物體就下沉（一直到底）。對於均質實心物體，如果物體的密度小於液體的密度，物體就上浮；如果物體的密度等於液體的密度，物體就懸浮；如果物體的密度大於液體的密度，物體就下沉。

做個實驗：去一塊橡皮泥，因為橡皮泥的密度大於水的密度，將這塊橡皮泥放入水中，橡皮泥沉底。將橡皮泥捏成碗狀再放在水面上，橡皮泥碗漂浮在水面上。表明用空心的辦法可以增大可利用的浮力。

同樣道理，鋼鐵的密度大於水的密度，實心的鋼鐵在水中沉底。用鋼鐵製造的輪船內部是空心的，放在水中，增大排開水的體積，增大受到的浮力。只要船體的一部分浸入水中受到的浮力就能平衡船體的重力，使船體漂浮在水面上。

首先要糾正一下，航母的排水量可不止幾十噸，而是幾萬噸甚至十幾萬噸，比如現今世界上最大的航母——美軍“福特級”核動力航母，它的標準排水量為10萬噸，滿載排水量為11.2萬噸；世界上最大的船舶“諾克·耐維斯號”油輪則有80萬噸的滿載排水量，這些海上巨獸完全由鋼鐵材質製造而成。大家都知道，木頭能浮在水面上的原因是它的密度比水小；人能在水中自在游泳的原因是人體密度與水相近；而鋼鐵的密度約為 7.85g/cm（均質裝甲鋼）,遠大於水的1.02～1.07g/cm3的密度，因此一塊鋼鐵放在水裡只會下沉，而不會像木頭或者人那樣浮在水面上。但是經過加工後的鋼鐵或者其他金屬卻能浮於水面上，比如銅製、鋁製、鐵製的盆，這是因為它們都基於浮力的原理，即浮力定律，所以不僅盆能浮在水面上，幾十萬噸的船也能如此。下圖為艦橋視角下的“諾克·耐維斯號”油輪，它是人類迄今為止建造最大的船舶。

浮力指物體在流體（包括液體和氣體）中，各表面受流體（液體和氣體）壓力的差（合力），浮力的定義式為F浮=G排(即物體浮力等於物體下沉時排開液體的重力)，計算可用它推匯出公式F浮=ρ液gV排（ρ液：液體密度，單位千克/立方米；g：重力與質量的比值g=9.8N/kg在粗略計算時，g可以取10N/kg，單位牛頓；V排：排開液體的體積，單位立方米）。可能上述原理看起來十分抽象，大多數讀者難以客觀地理解什麼是“壓力差”，那麼我們就用鐵質的盆來做一個實驗，以達到最簡單的理解效果：當我們用手去按壓浮在水面上的鐵盆時手掌會明顯感覺到一股阻力，這股阻力就是來自水和盆裡的空氣產生的壓力差，鐵盆底部與水接觸的面積越大，鐵盆所產生的浮力就越大，這股阻力也就更明顯；鐵盆所能承受手掌的最大壓力就是它的最大承載力，也可以想象為船的載重量。這就是30多萬噸重的船能拉近50萬噸貨物的原因，船舶的載重量用專業術語稱為“排水量”，最大載重量稱為“滿載排水量”。下圖為在水盆中用紙船做的浮力實驗，用一張紙摺疊的船能承載36枚圍棋子，而同樣大且未經過摺疊的紙連一枚棋子都不能承載。

航空母艦按排水量的大小分為大型航空母艦（6萬噸以上）、中型航空母艦（3-6萬噸）和小型航空母艦（3萬噸以下），其最具中大型航空母艦代表性的就是上述提到的美國海軍的“福特級”核動力航空母艦；中型航空母艦的代表為中國海軍的“001”型遼寧艦；小型航空母艦的代表為泰國海軍的差克里·納呂貝特號小型航母，該型航母滿載排水量1.1萬噸，是世界上最小的航母（比055型驅逐艦還小1000噸）。不論是世界上最大的“福特級”還是最小的“差克里·納呂貝特號”，甚至所有的軍用艦艇、大部分民用船舶都採用鋼鐵作為主要建造材料，比如龍骨、船殼、甲板等主要部位還要使用高效能的鋼材。無論是軍用艦艇還是民用船舶；無論噸位從幾噸到幾十萬噸，船舶都基於浮力的原理來建造，理論上人類建造上百萬噸級別的船舶都不存在材料和技術的制約。下圖為“福特級”航母的艦底特寫照片，鋼鐵鉅艦能漂浮於水面的原理與鐵盆漂浮並無本質上的區別。

文章最後我們瞭解一下發現浮力原理的第一人——阿基米德。公元前245年，赫農王命令阿基米德（Archimedes）鑑定一個CROWN。赫農王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的CROWN。做好的CROWN儘管與先前的金子一樣重，但國王還是懷疑金匠摻假了。他命令阿基米德鑑定CROWN是不是純金的，但是不允許破壞CROWN。這似乎是件不可能的事情。在公共浴室內，阿基米德注意到他的胳膊浮到了水面上。這時他腦中閃現出一絲模糊的想法。他把胳膊完全放進水中全身放鬆，這時胳膊又浮到水面上。他站了起來，浴盆四周的水位下降；再坐下去時，浴盆中的水位又上升了。他躺在浴盆中，水位則變得更高了，而他也感覺到自己變輕了。他站起來後，水位下降，他則感覺到自己重了。一定是水對身體產生向上的浮力才使得他感到自己輕了。他把差不多一樣大的石塊和木塊同時放入浴盆，浸入水中。石塊下沉到水裡，但是他能感覺到石塊變輕了。而且，他必須要向下按著木塊才能把它完全浸沒水中。這表明在下沉的情況下，浮力與物體的排水量（物體體積）有關，而不與物體重量有關。相同質量下，物體在水中感覺有多重一定與它的密度（物體單位體積的質量）有關。阿基米德因此找到了解決國王問題的方法，問題關鍵在於密度。如果CROWN裡面含有其他金屬，它的密度會不相同，在重量相等的情況下，這個CROWN的體積是不同的。把CROWN和等重的金子放進水裡，結果發現CROWN排出的水量比金子的大，這表明CROWN是摻假的。最重要的是，阿基米德發現了浮力原理，即水對物體的浮力等於物體所排出水的重量，因此浮力定律又被稱為“阿基米德定律”。下圖為航行在泰晤士河上的運輸駁船，世界上第一艘鐵質船舶正是這種貨運駁船，1787年,英國的威爾金森建成第一艘鐵船 1787年，約翰·威金遜運用阿基米德定律建造了世界上第一座鐵船——用鐵板造成長21米的駁船“試驗”號，在塞文河上放下，並在倫敦泰晤士河上航行。