Alle væsker er væsker, men interessant, ikke alle væsker er væsker. Alt som kan strømme - for eksempel en gass - er en væske, og kan skape flytende kraft. Oppdrift oppstår når områder med høyere trykk under en gjenstand utøver kraft oppover mot områder med lavere trykk. Mengden flytende kraft som en væske utøver, bestemmes imidlertid av gjenstandens volum og i henhold til Archimedes 'prinsipp.
Pascal og trykk
Før du kan forstå hvordan forskjeller i væsketrykk kan påvirke oppdriften, må du først forstå hvordan trykket oppfører seg i væsker. Pascals prinsipp sier at når trykk endres hvor som helst i et lukket system, vil trykkendringen føles likt på hvert punkt i systemet og i alle retninger. Dette prinsippet er det som gjør at hydrauliske systemer kan fungere. Det dikterer også at i en væskekropp der det ikke er noen ekstra faktorer som påvirker trykket, vil trykket forbli konstant og jevnt. På jorden er det imidlertid vanligvis minst en annen kraft som forårsaker en avvik i trykket til en væske, og den kraften er tyngdekraften.
Dybde og forskjell
Tyngdekraften trekker nedover på alt som har masse. Derfor, når tyngdekraften trekker nedover på en kropp av væske, vekten av væsken i de øvre delene av kroppen haug på væsken i de nedre delene, og skape en grad av økende trykk når du beveger deg nedover i det væske. For eksempel, hvis du dykker dypt ned i en innsjø, vil du føle et økende trykk i ørene - og kanskje til og med mot kroppen din - jo dypere du dykker. Hvis du slutter å svømme nedover, vil det høyere trykket under deg skyve deg opp igjen mot området med lavere trykk. På denne måten har tyngdekraften skapt en trykkdynamikk som tilsier at det alltid vil være større trykk under en nedsenket gjenstand enn over den.
Arkimedes og mengde
Den greske filosofen og matematikeren Archimedes tok denne forståelsen av press et skritt videre, og ga mening av hvorfor en væske bruker en viss mengde oppadgående kraft til et objekt og får det til enten å stige og flyte eller tillater det synke. Han bestemte at den oppadgående kraften var lik vekten av vannet som ble fortrengt av den nedsenkete gjenstanden. For eksempel veier vann ett gram per kubikkcentimeter. Hvis du senker en ball med et volum på 25 kubikkcentimeter, vil du ha fortrengt 25 gram vann. Derfor vil den resulterende flytende kraften på den ballen være 25 Newton (Newton er enheter som måler kraft). Denne flytende kraften er imidlertid alltid basert på massen av det fortrengte vannet, og ikke massen til objektet.
Tetthet som avgjørelse
Tetthet er til slutt faktoren som avgjør om et objekt vil flyte, synke eller forbli nøytralt flytende i en væske. For eksempel, hvis den kubikken på 25 kubikkcentimeter er hul og fylt med luft, vil den være lettere enn de 25 gram vann den har fortrengt, og vil flyte. Hvis ballen er laget av et tettere materiale, for eksempel jern, kan det være mye tyngre og synke raskt til bunnen av vannmassen. Hvis du senker en ball som veier nøyaktig 25 gram, vil den oppdrivende kraften imidlertid ikke føre den opp til overflaten, men bare holde den fra å synke. Denne ballen vil forbli nøytralt flytende i væskens kropp til den blir påvirket av en ytre kraft.