Už ste sa niekedy pýtali, prečo pevné predmety plávajú na hladine vody? Vložíte korok do vody a korok pláva. Na druhej strane, ak vložíte šijaciu ihlu alebo kameň do vody, šijacia ihla alebo kameň sa potopia, aj keď je veľkosť ihly alebo kameňa menšia ako korok. Aké faktory spôsobujú, že pevný predmet pláva na hladine vody?
Zemská gravitačná sila pôsobí na každý objekt na zemskom povrchu, preto každý objekt s hmotnosťou má gravitačnú silu. Ak je tiažová sila (w) pevného telesa menšia ako vztlaková sila (FA ) vody, potom keď je pevné teleso ponorené do vody, teleso sa pohybuje nahor a pláva na hladine vody.
Predmety sa pohybujú smerom nahor a plávajú na hladine vody, pretože na predmet pôsobí celková sila alebo výsledná sila smerujúca nahor, kde veľkosť celkovej sily = vztlaková sila – gravitácia.
Popis: ρ = hustota hmoty, g = gravitačné zrýchlenie, VBenda = objem telesa ponoreného do vody (všetky časti telesa sú ponorené do vody), P = tlak, A = plocha povrchu, m = hmotnosť telesa.
Na základe tejto rovnice možno vyvodiť záver, že smer pohybu objektu ponoreného vo vode je ovplyvnený iba hustotou objektu a hustotou vody. Ak je hustota vody väčšia ako hustota objektu, objekt sa po ponorení do vody bude pohybovať smerom nahor (objekt bude plávať).
Keď objekt pláva na hladine vody, veľkosť vztlakovej sily musí byť rovnaká ako veľkosť hmotnosti objektu, aby výsledná sila bola nulová a objekt bol v statickej rovnováhe (objekt je v pokoji).
Popis: ρ = hustota, v1 = objem objektu ponoreného vo vode, v2 = celkový objem objektu
Keď objekt pláva na hladine vody, objem objektu ponoreného vo vode je určený objemom objektu a pomerom hustoty vody k hustote objektu. Ak objekt pláva na hladine inej kvapaliny ako je voda, hustota vody sa nahradí hustotou kvapaliny.
