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船之所以那麼重卻不會沉下去，主要是因為浮力的作用。當船在水中時，它會受到一個向上的浮力。根據阿基米德原理，這個浮力的大小等於船排開水的重量。船的設計使得它能夠排開大量的水，產生足夠的浮力來支撐船的重量。
阿基米德原理是理解浮力的關鍵。這個原理說明，當物體浸入液體中時，它會受到一個向上的浮力，這個浮力的大小正好等於物體排開液體的重量。公式表示為：浮力等於液體密度乘以排開體積再乘以重力加速度。當物體進入水中時，水位會上升，上升的水量就是被排開的水。
船體設計的秘密在於它的中空結構。如果我們把船的材料做成實心的鐵塊，它會因為密度大於水而沉下去。但是船體被設計成中空的，內部充滿空氣。這種設計大大增加了船的體積，使得船的整體平均密度遠小於水的密度。大體積意味著能排開更多的水，產生更大的浮力。
當船浮在水面上時，浮力和重力達到了完美的平衡。浮力等於船的重力，這就是浮力平衡的條件。如果我們增加船的重量，比如裝載貨物，船會下沉一些，排開更多的水，產生更大的浮力來平衡增加的重量。如果浮力大於重力，船會上浮；如果浮力小於重力，船會下沉。這就是船能夠穩定浮在水面上的原理。
總結一下，船之所以那麼重卻不會沉下去，是因為多個科學原理的共同作用。首先是阿基米德原理，浮力等於排開水的重量。其次是船體的巧妙設計，中空結構大大增加了體積，降低了平均密度。當浮力與重力達到平衡時，船就能穩定地浮在水面上。即使是載滿貨物的大船，只要排開足夠多的水，就能產生足夠的浮力來支撐它的重量。這就是船舶工程的智慧所在！