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107年
物理
第 5 題
假設潛水艇體積不變，且海水密度固定。當其潛至海面以下，但未到達海底前，若潛水的深度越深，則下列敘述何者正確？
(A)所受的浮力不變，但壓力愈大
(B)所受的浮力愈大，但壓力不變
(C)所受的浮力愈大，但壓力愈大
(D)所受的浮力愈小，但壓力愈大
(A)所受的浮力不變，但壓力愈大
(B)所受的浮力愈大，但壓力不變
(C)所受的浮力愈大，但壓力愈大
(D)所受的浮力愈小，但壓力愈大
- A 所受的浮力不變，但壓力愈大
- B 所受的浮力愈大，但壓力不變
- C 所受的浮力愈大，但壓力愈大
- D 所受的浮力愈小，但壓力愈大
思路引導 VIP
想像你正把一個不會被壓扁的實心鐵球完全按入水桶中。當你把手往下壓，讓鐵球從水下 5 公分移到 20 公分深的地方時，鐵球「推開的水量」有因為變深而增加嗎？而與此同時，鐵球頂部感受到的水柱重量，又發生了什麼變化呢？
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你選得非常正確！這顯示你對於流體力學中兩個核心觀念——「壓力」與「浮力」有著很清晰的辨析能力，完全沒有被常見的直覺陷阱所誤導。
液體壓力的變化
根據液體壓力公式 $P = h \times \rho$，在海水密度 $\rho$ 固定不變的前提下，壓力與深度 $h$ 成正比。因此，當潛水艇往深處移動時，其上方的水柱高度增加，所承受的液體壓力自然會隨之愈來愈大。這是日常生活中最直觀的物理現象。
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