炎炎夏日，喝杯冰飲消暑吧！仔細瞧，你可能會發現冰塊浮在水上。雖然冰是由水凍結而成的固態，但冰有個特質：比液態水還「輕」！科學稱為密度較小，同理，冰山也能漂在海面上。

　你一定聽過成語「冰山一角」，用來形容嚴重的問題，在表面上僅呈現一小部分。但這成語藏著科學祕密——浮力，連今年國中會考也稱它「魔王題」！ 

體積露出僅一成

　冰山是漂浮在海上的巨大冰塊，一般在淡水結冰，冰的密度比水小，約水的零點九倍。即攝氏溫度四度時，純水的體積一立方公分的水，質量是一公克，密度是一；體積一立方公分的冰，質量是零點九公克，密度是零點九。

　換句話說，當冰漂浮在密度比淡水略大的海中，大約十分之一的體積露出海面，十分之九在水面下，完全看不見，形成「冰山」。

早期豪華客輪鐵達尼號撞冰山，造成多人罹難。圖為模擬畫。

鐵達尼號撞冰山

　一九一二年，鐵達尼號就是因為撞上冰山沉船，造成超過一千五百人喪命。這是世界第一艘排水量超過四萬噸的豪華客輪，輪船能漂浮在海中，是運用「阿基米德浮力原理」，船身排開海水的重量等於船的重量，與「密度」和「沉入液面下的體積」兩個關鍵概念有關。

　船身在海中受浮力等於物體在海中受向上的力，也是船身在海中減輕的重量。如果船底破洞，海水逐漸滲入船身，排開的海水體積於是下降，承受浮力變小，導致船身沉沒。

阿基米德洗澡時，發現浮力定律。

　成語「防微杜漸」恰好描述船身不能出現小洞，否則海水慢慢從小洞滲入船身內，將釀成大禍。

　為了避免船因破洞沉沒，船艙通常設計為密閉空間，當船有破損，密閉船艙的空氣仍能提供船身浮力。鐵達尼號也有類似的設計，但因碰撞力道過大，船艙嚴重受損，釀成悲劇。

小朋友學游泳使用浮板。

金屬物質密度大

　游泳時最能感受浮力的存在。輔助學習游泳的浮板，多為閉孔泡棉或高階混合材質，密度比水小，能輕易浮在水面。

　手用力向下壓浮板，它才能浸入水中；放手後，浮板又會浮出水面。當我們將浮板費力壓入水中，可感受一股向上的力，即為水的浮力。

　如果將浮板換成金屬的鐵球或鋁塊，鐵的密度約是水的七點八倍，鋁則是二點七倍，密度比水大的兩種金屬，放入水中皆下沉。

　將掛在彈簧秤下端的鋁塊沒入水中，浮力支撐部分重量，使彈簧秤讀數減少，此時鋁塊在水中所受浮力就是在水中減輕的重量。

　從成語冰山一角到鐵達尼號事件，不僅延伸討論科學的浮力概念，也從歷史事件記取教訓，獲得啟發，以科學思維解決問題，防微杜漸，學以致用。