Visi skysčiai yra skysčiai, tačiau įdomu tai, kad ne visi skysčiai yra skysčiai. Viskas, kas gali tekėti, pvz., Dujos, yra skystis ir gali sukelti plūduriuojančią jėgą. Plūdrumas atsiranda, kai aukštesnio slėgio sritys, esančios po daiktu, daro jėgą aukštyn link mažesnio slėgio sričių. Skysčio veikiamos plūduriuojančios jėgos dydį lemia objekto tūris ir pagal Archimedo principą.
Paskalis ir slėgis
Norėdami suprasti, kaip skysčio slėgio skirtumai gali paveikti plūdrumą, pirmiausia turite suprasti, kaip slėgis elgiasi skysčiuose. Paskalio principas teigia, kad pakeitus slėgį bet kurioje uždaros sistemos vietoje, slėgio pokytis bus vienodai jaučiamas kiekviename tos sistemos taške ir visomis kryptimis. Šis principas leidžia veikti hidraulinėms sistemoms. Tai taip pat nurodo, kad skysčio kūne, kuriame nėra jokių papildomų veiksnių, turinčių įtakos slėgiui, slėgis išliks pastovus ir tolygus. Tačiau Žemėje paprastai yra bent viena kita jėga, sukelianti skysčio slėgio dispersiją, ir ta jėga yra gravitacija.
Gylis ir skirtumas
Gravitacija traukia žemyn viską, kas turi masę. Todėl, kai gravitacija traukia skysčio kūną žemyn, skysčio svoris viršutinėse kūno dalyse kaupkitės skysčio apatinėse dalyse, sukurdami didėjančio slėgio laipsnį judėdami žemyn skystis. Pavyzdžiui, jei nersite giliai į ežerą, pajusite vis didesnį spaudimą ausyse - o gal net ir prieš savo kūną - tuo giliau nersite. Jei nustosite plaukioti žemyn, aukštesnis slėgis žemiau pastums jus atgal link mažesnio slėgio zonos. Tokiu būdu gravitacija sukūrė slėgio dinamiką, kuri lemia, kad po panardintu objektu visada bus didesnis slėgis nei virš jo.
Archimedas ir suma
Graikų filosofas ir matematikas Archimedas žengė šį spaudimo supratimą dar vienu žingsniu ir suprato kodėl skystis objektui daro tam tikrą jėgą į viršų ir priverčia jį arba pakilti, ir plaukti, arba leisti kriauklė. Jis nustatė, kad jėga į viršų buvo lygi panardinto objekto išstumto vandens svoriui. Pavyzdžiui, vanduo sveria vieną gramą kubiniame centimetre. Jei panardinsite kamuolį, kurio tūris yra 25 kubiniai centimetrai, turėsite išstumti 25 gramus vandens. Todėl to kamuolio plūduriuojanti jėga bus 25 niutonai (niutonai yra vienetai, matuojantys jėgą). Tačiau ši plūduriuojanti jėga visada remiasi išstumto vandens, o ne objekto mase.
Tankis kaip sprendėjas
Galų gale tankis yra faktorius, lemiantis, ar objektas plūduriuos, nuskęs, ar išliks neutraliai plūdrus skystyje. Pavyzdžiui, jei tas 25 kubinių centimetrų rutulys yra tuščiaviduris ir užpildytas oru, jis bus lengvesnis už 25 gramus vandens, kurį jis išstūmė, ir plūduriuos. Jei rutulys pagamintas iš tankesnės medžiagos, pavyzdžiui, geležies, jis gali būti daug sunkesnis ir greitai nugrimzti į vandens telkinio dugną. Jei panardinsite rutulį, kurio svoris yra lygiai 25 gramai, plūduriuojanti jėga nepajudins jo į paviršių, o tiesiog neleis nuskęsti. Šis rutulys skysčio kūne išliks neutraliai plūduriuojantis tol, kol jo veiks išorinė jėga.
