Všechny kapaliny jsou kapaliny, ale zajímavé je, že ne všechny kapaliny jsou kapaliny. Cokoli, co může proudit - například plyn - je tekutina a může vytvářet vztlakovou sílu. Vztlak je způsoben, když oblasti s vyšším tlakem pod předmětem vyvíjejí sílu směrem k oblastem s nižším tlakem. Množství vztlakové síly, kterou kapalina vyvíjí, je však určeno objemem objektu a podle Archimédova principu.
Pascal a tlak
Než pochopíte, jak mohou rozdíly v tlaku kapaliny ovlivnit vztlak, musíte nejprve pochopit, jak se tlak chová v kapalinách. Pascalův princip uvádí, že když se tlak mění v jakémkoli místě v uzavřeném systému, bude tato změna tlaku pociťována stejně v každém bodě tohoto systému a ve všech směrech. Tento princip umožňuje fungování hydraulických systémů. Také určuje, že v těle tekutiny, kde neexistují žádné další faktory ovlivňující tlak, tlak zůstane konstantní a rovnoměrný. Na Zemi však obvykle existuje alespoň jedna další síla, která způsobuje odchylku tlaku kapaliny, a tou silou je gravitace.
Hloubka a rozdíl
Gravitace táhne dolů na všechno, co má hmotu. Proto, když gravitace táhne dolů na těleso tekutiny, hmotnost tekutiny v horních částech těla hromadí se na tekutinu ve spodních částech a vytváří stupeň zvyšujícího se tlaku, když se pohybujete směrem dolů tekutina. Pokud se například ponoříte hluboko do jezera, pocítíte zvyšující se tlak v uších - a možná dokonce i proti tělu - čím hlouběji se ponoříte. Pokud přestanete plavat dolů, vyšší tlak pod vámi vás bude tlačit zpět nahoru do oblasti nižšího tlaku. Tímto způsobem gravitace vytvořila tlakovou dynamiku, která určuje, že pod ponořeným objektem bude vždy větší tlak než nad ním.
Archimedes a částka
Řecký filozof a matematik Archimedes posunul toto chápání tlaku o krok dále a dal smysl proč kapalina působí na předmět určitou silou síly vzhůru a způsobuje, že buď stoupá a plave, nebo mu to umožňuje dřez. Zjistil, že síla vzhůru se rovná hmotnosti vody vytlačené ponořeným objektem. Například voda váží jeden gram na kubický centimetr. Pokud ponoříte míč o objemu 25 kubických centimetrů, vytěsníte 25 gramů vody. Výsledná vztlaková síla na tuto kouli tedy bude 25 newtonů (newtony jsou jednotky, které měří sílu). Tato vztlaková síla je vždy založena na hmotnosti vytlačené vody, nikoli na hmotnosti objektu.
Hustota jako rozhodující
Hustota je v konečném důsledku faktorem, který určuje, zda bude předmět plavat, klesat nebo zůstat neutrálně vznášející se v kapalině. Například pokud je ta koule o objemu 25 kubických centimetrů dutá a naplněná vzduchem, bude lehčí než 25 gramů vody, které vytlačila, a bude plavat. Pokud je míč vyroben z hustšího materiálu, jako je železo, může být mnohem těžší a rychle klesnout na dno vodní plochy. Pokud však ponoříte kuličku, která váží přesně 25 gramů, vztlaková síla ji nevyžene na povrch, ale jednoduše ji zabrání potopení. Tato koule zůstane neutrálně nadnášená v těle tekutiny, dokud na ni nebude působit vnější síla.
