为什么有些东西会浮起来，有些会沉下去？

石头往下沉，沙滩球往上浮，而几万吨的钢铁货轮居然也浮着，哪怕钢比水重得多。到底是什么在决定谁浮谁沉？

答案是浮力。

你把东西放进水里，水会往上顶它。这股向上的力就叫浮力。同时重力在往下拽。浮力顶得住这个重量，东西就浮着；重力赢了，它就沉下去。

东西一进水，就占了地方。原本待在那块地方的水被挤到旁边去，这叫排水。挤开的水越多，往上顶的力就越大。形状之所以关键，原因就在这儿。

密度说的是一定的空间里塞了多少东西。石头密度大，因为很多物质被压进了很小的体积。泡沫球密度小，因为里面几乎全是空气。密度比水大，通常就沉；比水小，通常就浮。但形状能把这个故事整个改写。

钢的密度比水大。一个实心钢球扔下去，直接到底。可船不是一坨实心钢，它是一个巨大的、肚子里全是空气的形状。就因为这个形状，它的重量被摊到很大一片面积上，挤开了海量的水。

把船身和它肚子里的空气一起算，整艘船的平均密度比水小。所以它浮着。一旦水灌进来把空气的位置填满，整体密度上去了，它就会沉。

船的设计目标是把足够多的水挤开。船体越宽，排开的水越多，托着它的浮力也越大。所以独木舟、货轮和邮轮长得天差地别，骨子里却都是围着浮力设计的。工程师做任何要浮起来的东西，都得把重量、形状、平衡和材料一起摆上桌面算。

水往上顶的力顶得住物体的重量，这个东西就浮着。密度很重要，形状同样重要。