จะบอกได้อย่างไรว่าวัตถุจะจมหรือลอย

พิจารณาลูกเหล็กที่มีปริมาตร 1 ซีซี (ซม.) จุ่มลงในน้ำ ค้นหาความหนาแน่นของธาตุเหล็กและน้ำจากตารางในคู่มือเคมีหรือตำราเรียน

โปรดทราบว่าความหนาแน่นของเหล็ก (7.87 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) นั้นสูงกว่าความหนาแน่นของน้ำมาก (1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร)

หาแรงลอยตัวที่กระทำต่อลูกเหล็กโดยการคูณความหนาแน่นของน้ำด้วยปริมาตรน้ำที่เคลื่อนตัว: 1 กรัม / cm-cubed x 1 cm-cubed = 1 g. ลูกเหล็กมีน้ำหนัก 7.87 กรัม ซึ่งมากกว่าแรงลอยตัว ดังนั้นลูกเหล็กจึงจมลง

พิจารณาบอลลูนที่มีก๊าซฮีเลียม 10,000 ลูกบาศก์ฟุต ใกล้พื้นผิวโลกและที่อุณหภูมิ 68 องศาฟาเรนไฮต์ ความหนาแน่นของฮีเลียมมีค่าเท่ากับ ประมาณ 0.02 ปอนด์ (ปอนด์) ต่อลูกบาศก์ฟุต (ลูกบาศก์ฟุต) และความหนาแน่นของอากาศอยู่ที่ประมาณ 0.08 ปอนด์ต่อลูกบาศก์ฟุต ฟุตคิวบ์

คำนวณน้ำหนักของอากาศที่ถูกแทนที่ดังนี้: 10,000 ft-cubed x 0.08 lbs /ft-cubed = 800 lbs คำนวณน้ำหนักของฮีเลียมในบอลลูน: 10,000 ft-cubed x 0.02 lbs / ft-cubed = 200 lbs

สังเกตตามหลักการของอาร์คิมิดีส ว่าอากาศใช้แรงลอยตัว 800 ปอนด์บนบอลลูน เนื่องจากฮีเลียมในบอลลูนมีน้ำหนักเพียง 200 ปอนด์ บอลลูนจะลอยขึ้นหากน้ำหนักรวมของบอลลูน และอุปกรณ์มีค่าน้อยกว่าความแตกต่างระหว่างน้ำหนักของอากาศและน้ำหนักของฮีเลียมซึ่งเท่ากับ 600 ปอนด์ เมื่อบอลลูนลอยขึ้น น้ำหนักของอากาศที่ถูกแทนที่จะลดลงเนื่องจากความหนาแน่นของอากาศลดลง บอลลูนจะหยุดสูงขึ้นเมื่อน้ำหนักสมดุลโดยแรงลอยตัวของอากาศ