La viscosité et la flottabilité sont deux facteurs qui affectent les fluides, tels que les liquides et les gaz. À première vue, les termes semblent être très similaires, car les deux semblent faire en sorte qu'un fluide résiste à tout objet qui le traverse. Ceci est en fait faux, car les deux termes se réfèrent en fait à des forces très spécifiques exercées soit vers l'extérieur, soit vers l'intérieur. Les variations de ces deux facteurs entraînent un comportement très différent des liquides et des gaz.
Flottabilité
La flottabilité fait référence à la force spécifiquement ascendante exercée par un liquide ou un gaz sur un objet qui y est immergé. C'est la force principale qui permet à un objet de flotter. Cependant, un objet flottant doit déplacer une plus grande masse d'eau que la masse de lui-même pour flotter. Sinon, la force de flottabilité vers le haut ne sera pas assez importante pour l'empêcher de couler. Ceci est lié à la densité de l'eau; par exemple, si l'eau est plus dense, un objet plus lourd devra en déplacer moins pour rester à flot car l'eau aura une masse plus importante.
Viscosité
La viscosité est simplement définie comme la résistance d'un liquide ou d'un gaz à s'écouler. Moins le gaz ou le liquide est incliné à s'écouler, plus il est visqueux. La viscosité dans les liquides et les gaz est causée par leur constitution moléculaire; les liquides ou les gaz très visqueux ont des compositions moléculaires qui provoquent une grande friction interne lorsqu'ils se déplacent. Cette friction résiste naturellement à l'écoulement. Les liquides et les gaz à faible friction interne s'écouleront très facilement. La viscosité est différente de la flottabilité en ce qu'elle décrit les forces internes au sein d'une substance, plutôt qu'une force ascendante exercée par une substance sur une autre substance.
Flotter et couler
Alors que les deux facteurs de flottabilité et de viscosité permettront à un objet de flotter pendant une durée limitée, la viscosité n'est pas efficace pour maintenir un objet à flot indéfiniment. Lorsqu'un objet pénètre dans un liquide, le liquide qu'il déplace est forcé de s'écouler vers le bas de chaque côté, faisant place à l'objet. Dans un liquide extrêmement visqueux, ce flux sera considérablement ralenti, ce qui signifie que l'objet peut rester au-dessus du liquide "déplacé" pendant un certain temps avant de couler. Cependant, même si la friction ralentit le mouvement interne, ce mouvement se déroule toujours lentement mais sûrement et l'objet finira par couler si la viscosité seule est un facteur.
Effet de la chaleur
L'application de chaleur affecte également la flottabilité et la viscosité différemment. Le chauffage d'une substance visqueuse diminuera sa viscosité car les molécules à l'intérieur gagnent plus d'énergie et sont capables de surmonter plus facilement la friction interne. Cependant, l'effet de la chaleur sur la flottabilité dépend du type de liquide ou de gaz chauffé. Généralement, le chauffage d'un liquide diminue sa densité, diminuant son potentiel d'exercer une force de flottabilité car la masse de fluide déplacé par volume diminue. Cependant, certains liquides, y compris l'eau, peuvent augmenter en densité lorsqu'ils sont légèrement chauffés. L'eau est la plus dense à 39,2 degrés Fahrenheit, donc chauffer l'eau de 38 Fahrenheit à 39 Fahrenheit augmentera en fait son potentiel de force de flottabilité.
