吊水法：用秤和水测物体体积

最近更新于 2025-05-16 17:05

用杯子装上一些水，足够淹没要测量体积的物体，但是放入物体后水也不能溢出。称出杯子和水的质量，用绳子吊着要测量体积的物体，保证物体可以浸入水中，秤显示增加的质量，按水的密度换算成体积就是要测量物体的体积。

原理用初中物理（学过浮力）就能理解，一个物体浸泡在水中，同时又是绳子吊着，那么这个物体受三个力：2个向上的力（绳子的拉力和水提供的浮力），1个向下的重力。

水给物体提供一个向上的浮力，就会有一个和浮力等大的向下的反作用力施加在水上，水是由杯子支撑的，杯子是由秤支撑的，最终这个力会压到秤上。秤的读数会增加，增加的读数就是为了提供浮力，物体排开的水的质量。

而物体在水中的浮力等于=水的密度×重力加速度×物体排开水的体积，物体被淹没的情况下，排开水的体积就是物体的体积。则知道增加的质量，即代表知道排开水的质量，水的密度是已知的，则可以算出排开水的体积，这个体积就是物体的体积。

这种方法就有一个局限，要求物体密度大于水，物体必须能被完全浸没。

水的密度在3.98℃时最大，为10^3kg/m^3，温度高于3.98℃时，水的密度随温度升高而减小，在0～3.98℃时，水不服从热胀冷缩的规律，密度随温度的升高而增加，水在0℃时，密度为0.99987×10^3 kg/m^3。
现实虽然没有纯水，但是含有的杂质对密度影响不大，温度对水的密度影响也不大，至少对于日常只需要估算物体体积的时候，这点差异没多大影响，一般就按照1g/cm^3(1g/mL)计算。