Зашто гума плута у води

Наука о густини и узгону одређује да ли ће предмети тонути или плутати у води. Ако је густина предмета већа од воде, потонуће. Супротно томе, ако је густина објекта мања од воде, плутаће. У случају гуме плута јер је њена густина далеко мања од густине воде.

Густина је мера колике масе поседује објекат за дати волумен. Маса се обично мери у грамима, а запремина у кубним центиметрима. Што је објект гушћи, то ће више тежити. На пример, ако објекат А има густину 10, а објекат Б густину 100; објекат Б ће тежити 10 пута више од предмета А.

Архимедов принцип изјављује да је сила узлета на потопљени објекат једнака тежини течности коју је објекат померио. Другим речима, ако је маса предмета мања од масе воде, за задату запремину, објект ће бити потиснут узлазном силом на површину. Ако је маса предмета већа од масе воде, за дату запремину, предмет ће потонути јер сила узлета није довољно јака да подржи предмет.

Узгон зависи од два фактора: масе и запремине. То су два иста фактора која одређују густину објекта. Да би се упоредиле релативне масе предмета и воде, питање запремине мора бити уклоњено из једначине. То се постиже упоређивањем густине предмета са густином воде. Густина воде, иако мало варира у зависности од температуре, претпоставља се да износи 1 грам по кубном центиметру. Упоређивањем ове густине са густином било ког другог објекта, може се утврдити да ли је релативна густина предмета већа или мања од густине воде. Ако је виши, потонуће, а ако је нижи, плутаће.

Густина меке гуме је 0,11 грама по кубном центиметру. Ако бисте имали гумену коцку са страницама једнаким 10 центиметара, њена запремина би била 1.000 кубних центиметара. Маса ове гумене коцке била би једнака њеној густини помноженој са 1.000 или 110 грама. Када би се ова гумена коцка ставила у воду, истиснула би 1.000 кубних центиметара воде. Маса расељене воде била би једнака њеној густини помноженој са 1.000 или 1.000 грама. Архимедов принцип каже да би гума плутала јер би сила узгона воде, еквивалентна 1.000 грама, била већа од тежине гумене коцке, 110 грама. Иако ово показује математику иза узгона гуме, све што је заиста потребно је једноставно упоредити њену густину са густином воде, јер ово у потпуности заузима запремину из једначине. Пошто је густина гуме мања од густине воде, знате да ће плутати - без обзира на то колико гуме потопите.