潜水艇为什么可以在水中航行？

在水中，任何物体都会受到重力和浮力的影响。如果重力小于浮力，物体就会浮在水面上。如果重力大于浮力，物体就会沉入水中。当重力和浮力相等或不同时，物体可以在水中的某个位置“漂浮”。潜艇是通过改变重力和浮力的差异来实现在水面航行和沉入深海的功能。

当一个物体的体积不变时，它在水中受到的浮力是一个固定值。由于潜艇的形状没有改变，它只能通过改变自身的重力来潜水和漂浮。在设计潜艇时，科学家把它做成内壳和外壳。在内壳和外壳之间的间隙中，有几个水箱是分开的，称为压载水箱。每个水箱都配有一个进水阀和一个排水阀。只要进水阀打开，允许海水进入压载舱，潜艇的重量就会增加。当重量大于潜艇的浮力时，潜艇会逐渐下沉。只要潜艇的重量得到很好的控制，它可以悬浮在水中的任何深度。当潜艇需要上浮时，关闭进水阀，打开排水阀，然后高压空气将压载水箱中的海水排出，使潜艇所承受的重力小于浮力，潜艇将浮出水面。