2025.07.30
浮力的計算公式如下:
Fb=ρ⋅V⋅g
其中:
:浮力(牛頓,N)
:液體的密度(公斤/立方米,kg/m³)
:物體排開的液體體積(立方米,m³)
:重力加速度(約為 9.81 m/s²)
以水為例,淡水的密度約為1000 kg/m³,若一個物體在水中排開了0.01立方米的水,則受到的浮力為:
這表示物體會承受相當於約10公斤重量的向上浮力。
在浮球設計中,工程師會根據使用環境與負載需求來進行浮力計算,確保浮球有足夠的浮力支撐其本體與上部設備(如養殖網、感測器、航標等)。此外,也需考慮安全浮力,即浮球必須提供略大於實際需求的浮力,以應對波浪、沉積物附著、水壓變化等狀況。
除了浮力本身,設計時也會考慮浮球的形狀與壁厚。圓球形可提供最佳的抗壓與穩定性,適合深水或高壓環境;而中空設計或多層結構則能進一步減輕重量並增強耐久性。材質方面,常用的有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、EVA發泡材等,這些材料不僅具備良好浮性,也具抗UV與耐鹽水腐蝕的特性。
最後,現代浮球設計也開始納入環境因素與可回收性考量。部分先進製造廠商採用回收塑料製作浮球,減少海洋污染負擔,並強化產品生命週期管理。
浮力公式雖簡單,但其應用與延伸卻是浮球穩定、安全與高性能設計的核心依據。