“冰山一角”一詞表明，您所看到的東西遠比看不見的東西少。海水上方冰山的尖端和下方更大的體積符合阿基米德的浮力原理：部分或完全浸入高密度流體中的物體所受的力是向上的，等於該物體的重量。
釋放完全淹沒的低密度物體時，浮力使其升起，直到達到浮動平衡。然後，冰山尖端位於表面上方，根部位於其下方，每個尖端的質量由浮動固體與周圍流體之間的密度對比確定。下面這幅圖描繪了這種平衡的一般表示。但是，這幅美妙的“冰山一角”圖純粹是藝術品，不符合物理定律，根本不可能存在於自然界中！這種冰山不可能豎起來，只可能平躺著。
浮冰山的藝術再現。圖中這種方向的冰山永遠不會穩定地存在，因為拉長的一塊冰會漂浮在其側面而不是其頭部。那麼讀者可能要問了，什麼樣的冰山形狀能穩定存在呢？
球體，立方體和圓柱體
漂浮的細長冰山可以在許多方向上滿足阿基米德原理的浮力要求，但大多數情況下，包括上圖所示的方向，結果不穩定。要查看這種不穩定性的示例，請以葡萄酒軟木塞將其以任何方向浸入水中。釋放後，軟木塞將上升到水面並僅在其長軸水平即平行於水面的情況下漂浮。
當重心（整個物體的質量中心）和浮力中心（僅是浸沒部分的質量中心）垂直對齊時，就會出現浮體的平衡方向。如果來自風，波浪或融化的干擾導致該對齊方式略有偏離，則會產生扭矩，使身體重新定向。如果扭矩放大了偏心，則方向不穩定。如果扭矩減少了不對中，則定向是穩定的。
定義穩定平衡方向的參數是什麼？浮動物體必須通過移動等於其自身的流體質量來滿足阿基米德原理。由於對象的密度小於基礎流體的密度，因此它在表面上方投射一些體積，而在下方投射一些體積。因此，確定穩定平衡的第一個參數是浮體與周圍流體之間的密度對比，此處定義為比率ρ的兩個密度之和，0
海水的密度取決於溫度和鹽度。冰的密度取決於環境溫度以及氣泡和結構空隙的濃度。但冰水密度比為0.90足夠準確，足以描述漂浮在海洋中的冰物體的穩定性。它位於“冰山一角”概念的背後，因為在兩個階段的典型密度下，大約90％的冰山被淹沒了，僅冰山一角留在了水面之上。
第二個重要參數是浮體的形狀。考慮一個浮球。一旦通過密度對比確定了其在流體表面上下的分體積，它將在任何方向上穩定漂浮。但是，立方體相對於流體表面具有明確定義的穩定方向，該密度在很寬的密度範圍內都不包括直觀的方向，即與流體表面平行的面或邊或與流體表面垂直的角朝上漂浮。表面要通過實驗測試該斷言，只需將一塊木頭放在水中並使其穩定即可。
圖中所示的冰山是如何建立一個穩定的平衡方向的?定量檢查穩定性的一個有用的幾何圖形是長度HH和直徑DD的圓柱，如下圖所示。當H
浮動油缸的穩定性域。四個穩定域的曲線圖顯示為圓柱形狀的函數H/DH/Dρρ。每個區域的特徵是圓柱體將在其中漂浮的平衡取向。密度比的虛線ρ=0.9對應於漂浮在水中的冰。區域相交的區域I，II和IV中穩定圓柱取向的圖示ρ=0.9在圖表上方顯示。它們的淹沒根被遮蔽，其水上尖端未被遮蔽。這時冰缸將以其旋轉軸垂直於水面的方式漂浮，當H/D<0.7266H/D<0.7266時，其旋轉軸平行於表面。當H/D>1.1785H/D>1.17850.7266
形狀穩定
2004年，DS Dugdale提出了有關浮動缸問題的有用討論。他定義了密度與形狀空間中四個穩定平衡的區域：（I）圓柱體的旋轉軸垂直於水面，圓柱體的圓面平行於水面漂浮。（II）圓柱體漂浮，其旋轉軸平行於水面，其圓形表面部分浸入取決於圓柱體的深度。（III）圓柱體的旋轉軸以既不平行也不垂直於表面傾斜。（IV）在I和II中描述的取向都是穩定的。
圖中ρ=0.9，僅在域I，II和IV的條件下才存在穩定的平衡。因此漂浮在水中的冰缸只會在兩個方向上保持穩定，圓柱軸垂直於或平行於水面。
1991年埃德加·吉爾伯特表明一個穩定平衡的圓柱形軸垂直於水面,以下條件必須持有:ρ(1−ρ)(2 h / D) 2 < 0.5ρ(1−ρ)(2 h / D) 2 < 0.5。ρ= 0.9ρ= 0.9,方程要求H / D < 1.1785 H / D < 1.1785。看一看圖中的冰山，幾乎可以確定它的H/DH/D比大於這個值。因此，冰山破壞了圓柱體以垂直於水面的旋轉軸漂浮的穩定性條件。因此，它會自發地把自己重新定位到一個水平旋轉軸的方向上。在平衡方向上，圓柱體上的水線是一個長HH寬ww的矩形。
寬度由浮體和液體之間的密度差決定，也就是說，由圓柱體浸入水中的程度決定。吉爾伯特證明了w
SM Ulam曾經問過球是否是唯一可以在各個方向上漂浮的均質物體。在這裡，對於似乎可能包含反例的一類特殊的革命機構給出了肯定的答案。傳統上，最受關注的浮體是不均勻的船。然而，發現均質體以令人驚訝的方式漂浮。具有對稱性的物體通常不對稱地漂浮。因此，圓柱體可以以對稱軸偏離垂直方向傾斜的奇特角度浮動。立方體或規則四面體不能以頂點，邊中心或面中心向下的方式漂浮。的確，就像圓柱體一樣，一個立方體可能具有無限多個無關緊要的浮動方向，這些方向不是孤立的而是形成一個單參數族。
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