Har du någonsin frågat dig varför fasta föremål flyter på vattenytan? Du lägger korken i vattnet och korken flyter. Om du däremot lägger en synål eller sten i vatten, kommer synålen eller stenen att sjunka, även om nålens eller stenens storlek är mindre än korken. Vilka faktorer får ett fast föremål att flyta på vattenytan?
Jordens gravitationskraft verkar på varje föremål på jordytan, därför har varje föremål med massa en gravitationskraft. Om viktkraften (w) hos ett fast föremål är mindre än vattnets flytkraft (FA ) , så rör sig det fasta föremålet uppåt när det sänks ned i vatten och flyter på vattenytan.
Föremål rör sig uppåt och flyter på vattenytan eftersom det finns en total kraft eller resulterande kraft riktad uppåt som verkar på föremålet, där storleken på den totala kraften = flytkraft – gravitationen.
Beskrivning: ρ = massdensitet, g = gravitationsacceleration, Vsak = volymen av ett föremål nedsänkt i vatten (alla delar av föremålet är nedsänkta i vatten), P = tryck, A = ytarea, m = föremålets massa.
Baserat på denna ekvation kan man dra slutsatsen att rörelseriktningen för ett föremål som är nedsänkt i vatten endast påverkas av föremålets densitet och vattnets densitet. Om vattnets densitet är större än föremålets densitet, kommer föremålet att röra sig uppåt efter att ha sänkts ned i vatten (föremålet flyter).
När ett föremål flyter på vattenytan måste flytkraftens storlek vara densamma som föremålets vikt så att den resulterande kraften är noll och föremålet är i statisk jämvikt (föremålet är i vila).
Beskrivning: ρ = densitet, v 1 = volym av föremål nedsänkt i vatten, v 2 = föremålets totala volym
När ett föremål flyter på vattenytan bestäms volymen av föremålet som är nedsänkt i vattnet av föremålets volym och förhållandet mellan vattnets densitet och föremålets densitet. Om föremålet flyter på ytan av en annan vätska än vatten ersätts vattnets densitet med vätskans densitet.
