Tutti i liquidi sono liquidi, ma in modo interessante, non tutti i liquidi sono liquidi. Tutto ciò che può fluire - come un gas - è un fluido e può creare forza di galleggiamento. La galleggiabilità è causata quando aree di pressione più alta al di sotto di un oggetto esercitano forza verso l'alto verso aree di pressione più bassa. La quantità di forza di galleggiamento che un fluido esercita, tuttavia, è determinata dal volume dell'oggetto e secondo il principio di Archimede.

Pascal and Pressure

Prima di poter capire come possono variare le differenze di pressione influire sulla galleggiabilità, è necessario prima capire come si comporta la pressione nei fluidi. Il principio di Pascal afferma che quando la pressione viene cambiata in qualsiasi posizione all'interno di un sistema chiuso, tale cambiamento di pressione si farà sentire ugualmente in ogni punto all'interno di quel sistema e in tutte le direzioni. Questo principio è ciò che consente ai sistemi idraulici di funzionare. Dice anche che all'interno di un corpo di fluido dove non ci sono altri fattori che influenzano la pressione, la pressione rimarrà costante e uniforme. Sulla Terra, tuttavia, di solito c'è almeno un'altra forza che provoca una variazione della pressione di un fluido, e tale forza è la gravità.

Profondità e Differenza

La gravità tira verso il basso su tutto questo ha massa Pertanto, quando la gravità si sposta verso il basso su un corpo di fluido, il peso del fluido nelle parti superiori del corpo si accumula sul fluido nelle parti inferiori, creando un grado di pressione crescente mentre ci si sposta verso il basso all'interno di quel fluido. Ad esempio, se ti immergerai in profondità in un lago, sentirai una pressione crescente nelle orecchie - e forse anche contro il tuo corpo - più a fondo ti immergi. Se smetti di nuotare verso il basso, la pressione più alta al di sotto ti spingerà indietro verso l'area di bassa pressione. In questo modo la gravità ha creato una dinamica di pressione che stabilisce che ci sarà sempre maggiore pressione sotto un oggetto sommerso che sopra di esso.

Archimede e Quantità

Il filosofo e matematico greco Archimede ha preso questa comprensione di pressione un ulteriore passo avanti e ha senso dal perché un fluido applica una certa quantità di forza verso l'alto a un oggetto e lo fa alzare e fluttuare o lasciarlo affondare. Determinò che la forza verso l'alto era uguale al peso dell'acqua spostata dall'oggetto sommerso. Ad esempio, l'acqua pesa un grammo per centimetro cubo. Se immergi una palla con un volume di 25 centimetri cubici, avrai spostato 25 grammi di acqua. Pertanto, la forza di spinta risultante su quella palla sarà di 25 Newton (i Newton sono unità che misurano la forza). Questa forza di galleggiamento è sempre basata sulla massa dell'acqua spostata, tuttavia, e non sulla massa dell'oggetto.

Densità come Decisore

La densità è in definitiva il fattore che determina se un oggetto galleggiare, affondare o rimanere neutramente galleggianti in un fluido. Ad esempio, se quella sfera di 25 centimetri cubici è vuota e piena di aria, sarà più leggera dei 25 grammi di acqua che ha spostato e galleggerà. Se la palla è fatta di un materiale più denso, come il ferro, potrebbe essere molto più pesante e affondare rapidamente sul fondo del corpo idrico. Se immergete una palla che pesa esattamente 25 grammi, tuttavia, la forza di spinta non la porterà in superficie, ma semplicemente eviterà di affondare. Questa sfera rimarrà neutrale nel corpo del fluido fino a quando non sarà esercitata da una forza esterna