墨家最早发现浮力原理是什么？

毛泽东同志曾经在自己的词《沁园春·长沙》中写到，“问苍茫大地，谁主沉浮”。这是毛泽东同志直面当时国内复杂的形势，对民族的生存究竟由谁来掌握、对国家的前途切切在心而发出的感慨。而在自然界中，最突出的沉浮现象显然是发生在水里。一个物体放到水里是沉是浮，到底决定于什么呢？这个“谁主沉浮”的问题自古以来一直有人在研究，并有不少学者竞相回答。

人类进入文明时代以后，经过较长时间的探索，终于使沉浮问题的眉目变得比较清楚了。在二千几百年前的中国和希腊，都有学者拿出正确的答案。这就是浮力原理的发现。从现有材料看来，世界上最早发现浮力原理的功劳，应当归于我国先秦时代著名的墨翟学派——墨家。

关于浮力原理的根本，墨家精辟地指出：整个浮体的重量与水对浮体的水下部分的浮力平衡，就像市场上甲商品5件与乙商品1件等价交换一样。这个比喻显然很恰当。一个物体放到水里，它是沉是浮，决定于它的比重。比重大于水的物体，它的重量大于同体积的水，水的浮力小于它的重量，它放到水里就一沉到底。这就像甲、乙两种商品5∶1才等价，6∶1不等价、难成交一样。而比重小于水的物体，它的重量小于同体积的水，它就浮在水面，成为浮体；水对它没入水中的部分的浮力就足以承受得了它的重量。对于浮体来说，比重是决定它的沉浮程度的主要因素：在几何形状相同的情况下，比重越大的浮体吃水越深。例如，比重0.6的枞木块放到水里，它的高度没入水下60％；而比重0.9的冰块——它的高度没水90％。

一般人往往认为体积大的浮体放到水里吃水深。其实不尽然。对于一定比重的浮体来说，一般不是它的体积越大吃水越深，而是它的高度越大吃水越深。将一个大体积的浮体做成扁平状，它的吃水深度仍然可以是小的。例如，同样是体积8 000立方厘米的枞木块，厚度10厘米的平放入水，吃水6厘米；厚度增加到20厘米的，吃水增加到12厘米。可见吃水深度与浮体厚度有关，而与浮体总体积无关。因此，墨家指出，体积大的浮体吃水可以是浅的，只消水的浮力将浮体的重量平衡了就行。

尽管“浮体高度(厚度)越大、吃水就越深”的说法是对的；可是，反过来说“浮体吃水越深、它的高度就越大”，却不一定对，因为浮体高度不是影响浮体吃水深度的惟一因素。一个浮体吃水浅，可能不是由于它的高度小，而是由于它比重小。因此，墨家又指出：当水对浮体的浮力与浮体的重量平衡了的时候，它吃水浅并不一定意味着它的高度小。

墨家关于浮力原理的这些论述，记载在公元前5世纪—前4世纪成书的《墨经》里。这些论述很有特点，它着重讲吃水深度，很可能是与造船密切相关的。

此后一二百年，古希腊叙拉古王国学者阿基米德，就把浮力原理讲得更加清楚了。

知识点比重

比重，也称相对密度，固体和液体的比重是该物质（完全密实状态）的密度与在标准大气压，3.98℃时纯水的密度（999.972 kg/m3）的比值。气体的比重是指该气体的密度与标准大气压下空气密度的比值。液体或固体的比重说明了它们在另一种流体中是下沉还是漂浮。比重是无量纲量，即比重是无单位的值，一般情形下随温度、压力而变。