La flotabilidad determina si un objeto flotará o se hundirá. Mide la diferencia entre la densidad de un objeto y el fluido o gas que desplaza. La flotabilidad mide dos fuerzas en competencia. Una fuerza es la presión hacia abajo del objeto sobre el fluido. La otra fuerza es la presión hacia arriba del fluido sobre el objeto.
El descubrimiento de la flotabilidad se le atribuye al matemático griego Arquímedes (c. 287-212 a.C.). Al comparar el peso de la corona supuestamente de oro del rey con otras sustancias, Arquímedes dejó caer la corona en agua. Notó que algunas monedas de oro se hundían más rápido hasta el fondo de la bañera. La flotabilidad se aplica a muchos entornos, desde embarcaciones que inspeccionan el fondo del océano hasta globos meteorológicos que recopilan datos en lo alto de la estratosfera de la Tierra. Los tres tipos de flotabilidad son positivos, negativos y neutrales.
La flotabilidad positiva ocurre cuando un objeto es más liviano que el fluido que desplaza. El objeto flotará porque la fuerza de flotación es mayor que el peso del objeto. Un nadador experimenta una gran cantidad de fuerza de flotación. El Mar Muerto de Israel es famoso por atraer turistas flotantes. El agua salada es menos densa que el agua dulce y proporciona más fuerza de flotación. Las fuerzas flotantes y netas no son lo mismo. El volumen y la densidad de un objeto determinan su flotabilidad.
La flotabilidad negativa ocurre cuando un objeto es más denso que el fluido que desplaza. El objeto se hundirá porque su peso es mayor que la fuerza de flotación. Un submarino está diseñado para operar bajo el agua almacenando y liberando agua a través de tanques de lastre. Si se da la orden de descender, los tanques absorben agua y aumentan la densidad de la embarcación. Arquímedes descubrió que la corona del rey estaba hecha de una sustancia menos flotante que las monedas de oro hundidas.
La flotabilidad neutra ocurre cuando el peso de un objeto es igual al fluido que desplaza. Un buzo está capacitado en técnicas para regular la flotabilidad bajo el agua. Nadar horizontalmente y tomar respiraciones largas y profundas permiten que el buceador se impulse hacia adelante, no hacia arriba. Los peces controlan la flotabilidad a través de una vejiga natatoria interna. Al igual que en un submarino, la vejiga se llena de gas como un medio para alterar la flotabilidad.
La flotabilidad determina la facilidad de un globo flotante. El hidrógeno, el helio y el aire caliente son los gases ideales para la aviación en globo. A diferencia de los líquidos y los sólidos, las moléculas de gas están más separadas. Este espacio vacío aumenta el volumen y disminuye la densidad. Los astrónomos utilizan globos aerostáticos no tripulados para obtener imágenes claras del cosmos.