Ptali jste se někdy, proč pevné předměty plavou na hladině vody? Vložíte korek do vody a korek plave. Na druhou stranu, pokud vložíte šicí jehlu nebo kámen do vody, šicí jehla nebo kámen se potopí, i když je velikost jehly nebo kamene menší než korek. Jaké faktory způsobují, že pevný předmět plave na hladině vody?
Zemská gravitační síla působí na každý objekt na zemském povrchu, proto každý objekt s hmotností má gravitační sílu. Pokud je tíhová síla (w) pevného objektu menší než vztlaková síla (FA ) vody, pak když je pevný objekt ponořen do vody, objekt se pohybuje vzhůru a plave na hladině vody.
Objekty se pohybují vzhůru a plavou na hladině vody, protože na objekt působí celková síla nebo výsledná síla směřující vzhůru, kde velikost celkové síly = vztlaková síla – gravitace.
Popis: ρ = hustota hmoty, g = gravitační zrychlení, VBenda = objem tělesa ponořeného do vody (všechny části tělesa jsou ponořeny do vody), P = tlak, A = plocha povrchu, m = hmotnost tělesa.
Na základě této rovnice lze usoudit, že směr pohybu objektu ponořeného ve vodě je ovlivněn pouze hustotou objektu a hustotou vody. Pokud je hustota vody větší než hustota objektu, objekt se po ponoření do vody bude pohybovat směrem nahoru (objekt plave).
Když objekt plave na hladině vody, musí být velikost vztlakové síly stejná jako velikost hmotnosti objektu, aby výsledná síla byla nulová a objekt byl ve statické rovnováze (objekt je v klidu).
Popis: ρ = hustota, v1 = objem objektu ponořeného do vody, v2 = celkový objem objektu
Když objekt plave na hladině vody, objem objektu ponořeného ve vodě je určen objemem objektu a poměrem hustoty vody k hustotě objektu. Pokud objekt plave na hladině jiné kapaliny než vody, hustota vody se nahradí hustotou kapaliny.
