粘度と浮力は、液体や気体などの流体に影響を与える2つの要因です。 一見すると、これらの用語は非常に似ているように見えます。どちらも、流体が通過するオブジェクトに抵抗するように見えるからです。 どちらの用語も実際には外向きまたは内向きに加えられる非常に特定の力を指しているため、これは実際には正しくありません。 両方の要因の変動により、液体と気体の動作が大きく異なります。
浮力
浮力とは、液体または気体がその中に浸された物体に及ぼす特に上向きの力を指します。 これは、オブジェクトを浮かせる主な力です。 ただし、浮いているオブジェクトは、浮くために、それ自体の質量よりも大きな質量の水を移動させる必要があります。 そうでなければ、上向きの浮力は沈むのを防ぐのに十分な大きさではありません。 これは水の密度に関係しています。 たとえば、水がより密度が高い場合、水はより大きな質量を持つため、より重いオブジェクトは、浮いた状態を維持するために、より少ない変位で移動する必要があります。
粘度
粘度は、液体または気体の流れに対する抵抗として簡単に定義されます。 気体または液体の流れの傾きが小さいほど、粘性が高くなります。 液体と気体の粘度は、それらの分子構成によって引き起こされます。 非常に粘性のある液体または気体には分子構造があり、移動すると大きな内部摩擦が発生します。 この摩擦は自然に流れに抵抗します。 内部摩擦の少ない液体や気体は非常に流れやすくなります。 粘度は、ある物質が別の物質に及ぼす上向きの力ではなく、物質内の内力を表すという点で浮力とは異なります。
フローティングとシンキング
浮力と粘度の両方の要因により、オブジェクトは限られた時間だけ浮くことができますが、粘度はオブジェクトを無期限に浮かせ続けるのに効果的ではありません。 物体が液体に入ると、それが移動する液体は強制的にどちらかの側に下向きに流れ、物体に道を譲ります。 非常に粘性の高い液体では、この流れは大幅に減速します。つまり、オブジェクトは、沈む前に「移動した」液体の上にしばらく置かれる可能性があります。 ただし、摩擦によって内部の動きが減速しても、この動きはゆっくりと確実に行われ、粘性だけが要因である場合、オブジェクトは最終的に沈みます。
熱の影響
熱を加えると、浮力と粘度にも異なる影響を及ぼします。 粘性物質を加熱すると、内部の分子がより多くのエネルギーを獲得し、内部摩擦をより簡単に克服できるため、その粘度が低下します。 ただし、熱が浮力に与える影響は、加熱される液体または気体の種類によって異なります。 一般に、液体を加熱すると密度が低下し、体積あたりの押しのけられた流体の質量が減少するため、浮力を発揮する可能性が低下します。 ただし、水を含む一部の液体は、わずかに加熱すると密度が高くなる可能性があります。 水は華氏39.2度で最も密度が高いため、水を華氏38度から華氏39度に加熱すると、実際には浮力の可能性が高まります。