潜水艇能自由沉浮原理是什么？潜水艇能浮沉自如

潜水艇在水中能自由上浮下沉的原理是什么

潜水艇的工作原理是利用当物体的密度大于水的时候，则就会重力大于浮力，物体就会下沉；而当物体密度小于水的密度时，浮力就会大于重力，物体则会上浮；当物体的密度与水的密度相同，那么物体就会悬浮在水中。这一原理，在其内部设计了多个储水仓，用来调节上升和下潜，而要保持潜艇的平衡，也是通过调节不同储水仓内水的多少来实现平衡。

潜水艇能浮沉自如，是如何做到的？

潜艇的沉浮根据阿基米德原理：浮力的大小等于水的密度乘重力常数乘水的体积。潜水艇潜入水中，排开水的体积是不变的，改变的是重量，改变的方法是通过往水仓里面灌水，和用压缩空气把水仓里的水挤出去来实现。

最初的潜艇1578年，英国人威廉·伯恩出版了一本关于潜艇理论的书。1620年，荷兰一位名叫科尼利斯·德布雷的物理学家，根据伯恩的理论研制了一艘世界上最早的潜艇。这艘潜艇可装载12名水手，用桨推进。船体用木框做成，外面蒙着涂了油的牛皮，能下潜到水下15英尺左右。

船体内装有作为压缩水舱的羊皮囊，下潜时往羊皮囊中注水，上浮时则将水从羊皮囊中挤出。法国作家儒勒·凡尔纳于1870年出版的小说《海底两万里》中，描述一位印度科学家尼摩船长制造了一艘潜水艇，游弋在神秘的大海，与当时统治印度的英国人作对。在尼加拉瓜发行的1枚邮票上可以看到尼摩船长的潜水艇。

 潜水艇潜水艇能自由沉浮原理是阿基米德定律，即浮性定律。改变潜水艇自身密度，当压力舱中无水，潜水艇密度小于水的密度潜水艇上浮直至漂浮；当压力舱中排入水，潜水艇密度大于水的密度潜水艇下沉。进入静止气体或液体的物体受到浮力，往空的压载水舱里注水，潜艇就变重了，这时潜艇的重量就会大于它排开水的重量，潜艇就逐渐下潜。

反之，潜艇就会浮出水面。阿基米德定律定律指出，浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向竖直向上并通过所排开流体的形心。当物体的重量大于浮力时它就会下沉；小于浮力时就会上浮；等于浮力时就会悬停在液体中，这两个力大小相等，但方向正好相反。

有一种深海乌贼叫酸浆乌贼，它具有类似深海潜艇所用的“气船”的构造。大多数乌贼的体腔都已退化成围心腔、肾管内腔和生殖腺外面的囊腔等，而酸浆乌贼还存留有真体腔的地方，腔内充满一种比水还轻的含氨液体。这个低密度液体“气船”帮助酸浆乌贼上浮，并起有抵抗深海压力的作用。

潜水艇为什么可以自如沉浮？它是如何是实现自由沉浮的？

当潜艇需要下沉时，人们打开进水阀，让海水填满水箱，然后潜艇的重量大于它的浮力，它就会下沉。当潜艇需要上升时，只要机器将大量压缩空气压入水箱，将水箱中的水赶出，潜艇就会逐渐变轻，重量小于浮力，就会浮出水面。

绝大多数潜水艇只能下潜到300-500米的深度。人类目前最先进的潜艇可以挑战万米深渊，就像我国的蛟龙号、海斗号一样。但是，到达过万米深渊的人类，比去外太空的航天员都稀有！无论物体是潜水还是漂浮在水面上，都是力的平衡，打破这种平衡可以改变物体与水之间的相对关系。潜艇在水中的起伏是受到游泳池作用原理的启发。

潜艇配备了一个水舱，这是潜艇起伏的秘密。如果潜艇想潜水，它会向水舱注水，增加自己的重量，增加重力，潜入水中。当潜艇漂浮时，用高压气体排出水舱内的水，以减轻自己的重量，水的浮力会使潜艇向上漂浮。

由于潜艇的特殊用途，水舱也分为主压载水舱和辅助压载水舱，如重型水舱、快速潜水舱等。潜艇通过改变排水量来调节自己的浮力，实现自由起伏.潜艇潜入水中后，他排出的沸水体积保持不变。改变的是它的重量。

改变的方法是将水灌入水库，用压缩空气挤出水库中的水。潜艇的体积是固定的，没有游泳池，所以潜艇的浮力是固定的。此时，只有调整潜艇本身的重量，才能实现自由浮动和潜水。

一般来说，一艘潜艇有多个储水仓库。当潜艇下沉时，打开储水舱，将水注入储水舱，增加潜艇的重量，直到潜艇的重量大于其排水量；当潜艇上升时，利用压力排水，降低潜艇的重量，使其重量小于其排水量，潜艇自然会上升。

为什么潜艇可以自由沉浮？

潜艇在水中能自由下潜、上浮，甚至悬停，这是借鉴了鱼儿的浮沉方法。鱼体内有一种叫鳔的器官，在肌肉的控制下能够收缩或膨胀。

膨胀时，鱼鳔的体积变大，空气进入鱼鳔，水对鱼的浮力因此增大，鱼就上浮了。受此启发，人们给潜艇也安装了一个类似鳔的舱体，它就是潜艇两侧被称为主压载水舱的舱体。主压载水舱的功能就是通过注水、排水实现潜艇的下潜、上浮。要下潜时，往主压载水舱注水，空气被排出艇外，潜艇的自重增加，艇体下沉。

要上浮时，用高压气体把主压载水舱的水压出艇外，潜艇的自重减少，潜艇便可浮出水面。