沉浮子的原理主要基于阿基米德原理,即浸入流体中的物体受到的浮力等于它所排开的流体重量。沉浮子通过改变其排水体积来调整自身的浮力,从而实现上浮或下沉。具体来说:
1. 当外部施加压力时,例如通过捏瓶子,瓶内空气被压缩,导致瓶内气压增大。
2. 增大气压会将水压入沉浮子内部,增加了沉浮子的总重量,使其下沉。
3. 当外部压力解除时,瓶内气压减小,沉浮子内部的水会流出,导致其总重量减轻,浮力大于重力,沉浮子上浮。
沉浮子的设计允许水通过其下端的小孔进出,这样就可以通过改变内部空气的体积来调整排水量,进而控制沉浮子的浮力。这个原理也被应用于潜艇,通过调整水舱中的水量来改变潜艇的浮力,实现下潜和上浮