Minden folyadék folyadék, de érdekes módon nem minden folyadék folyadék. Bármi, ami képes áramolni - például gáz -, folyékony, és lendületes erőt képes létrehozni. A felhajtóerő akkor keletkezik, amikor a tárgy alatti nagyobb nyomású területek felfelé irányuló erőt gyakorolnak az alacsonyabb nyomású területek felé. A folyadék által kifejtett felhajtóerő mértékét azonban a tárgy térfogata és Archimédész elvének megfelelően határozza meg.
Pascal és nyomás
Mielőtt megértené, hogy a folyadéknyomás különbségei hogyan befolyásolhatják a felhajtóerőt, először meg kell értenie, hogyan viselkedik a nyomás a folyadékokban. Pascal elve kimondja, hogy ha a nyomást a zárt rendszer bármely pontján megváltoztatják, akkor ez a nyomásváltozás a rendszer minden pontján és minden irányában egyformán érezhető lesz. Ez az elv az, amely lehetővé teszi a hidraulikus rendszerek működését. Azt is előírja, hogy egy olyan folyadéktesten belül, ahol nincsenek további tényezők, amelyek befolyásolják a nyomást, a nyomás állandó és egyenletes marad. A Földön azonban általában van még legalább egy olyan erő, amely eltérést okoz a folyadék nyomásában, és ez az erő a gravitáció.
Mélység és különbség
A gravitáció lefelé húzza mindazt, aminek van tömege. Ezért, amikor a gravitáció lefelé húz egy folyadéktestet, a folyadék súlya a test felső részein halmozza fel az alsó részekben lévő folyadékot, ami fokozatosan növekvő nyomást eredményez, miközben ezen belül lefelé halad folyadék. Például, ha mélyen egy tóba merül, akkor egyre nagyobb nyomást érez a fülében - és talán még a teste ellen is -, annál mélyebbre merül. Ha abbahagyja a lefelé úszást, az alatta lévő nagyobb nyomás visszaszorítja az alacsonyabb nyomású terület felé. Ilyen módon a gravitáció nyomásdinamikát hozott létre, amely azt diktálja, hogy a merülő tárgy alatt mindig nagyobb nyomás lesz, mint felette.
Archimedes és az összeg
Archimedes görög filozófus és matematikus egy lépéssel tovább vitte a nyomás ezen megértését, és értelmes volt hogy egy fluidum miért alkalmaz egy bizonyos mértékű felfelé irányuló erőt egy tárgyra, és emiatt vagy felemelkedik és lebeg, vagy megengedi mosogató. Megállapította, hogy a felfelé irányuló erő megegyezik az alámerült tárgy által kiszorított víz tömegével. Például a víz tömege köbcentiméterenként egy gramm. Ha 25 köbcentis térfogatú labdát merít el, akkor 25 gramm vizet kiszorít. Ezért a golyó felhalmozódó ereje 25 newton lesz (a newtonok az erő mérésére szolgáló egységek). Ez a lendületes erő azonban mindig a kiszorított víz tömegén alapszik, és nem a tárgy tömegén.
Density as Decider
A sűrűség végső soron az a tényező, amely meghatározza, hogy egy tárgy lebeg-e, süllyed-e, vagy semlegesen lebeg-e a folyadékban. Például, ha ez a 25 köbcentis gömb üreges és levegővel van megtöltve, akkor könnyebb lesz, mint a kiszorított 25 gramm víz, és lebeg. Ha a labda sűrűbb anyagból, például vasból készül, akkor sokkal nehezebb lehet, és gyorsan a víztest aljára süllyedhet. Ha azonban pontosan 25 gramm súlyú labdát merít el, a felhajtó erő nem a felszínre hajtja, hanem egyszerűen megakadályozza, hogy süllyedjen. Ez a golyó semlegesen lebeg a folyadék testében, amíg külső erő nem hat rá.