Boeien, ballonnen en schepen zijn bekende voorbeelden van objecten die zweven. Het fenomeen van de flotatie wordt echter niet algemeen begrepen. Flotatie werd voor het eerst verklaard door de klassiek-Griekse wiskundige Archimedes, die het beroemde principe formuleerde dat zijn naam draagt. Het Principe van Archimedes stelt dat een object dat geheel of gedeeltelijk is ondergedompeld in een vloeistof (een vloeistof of gas) wordt bediend door een opwaartse of drijvende kracht gelijk aan het gewicht van het verplaatste fluïdum. Opzwepende kracht ontstaat door een verschil in dichtheid tussen een vloeistof en een object dat is ondergedompeld in de vloeistof.

Stel je een vlinder van kurk voor die op water drijft. Neem aan dat de boei een volume heeft van 2 kubieke voet (ft-cubed) en een dichtheid van 15 pond per ft-cubed. Bereken het gewicht van de boei als volgt: 2 ft-cubed x 15 pounds /ft-cubed = 30 pounds.

Bereken het gewicht van water dat een volume heeft dat gelijk is aan dat van de boei, met 62,4 pounds /ft-cubed als de dichtheid van water, als volgt: 2 ft-cubed x 62,4 lbs /ft-cubed = 124,8 pond /ft-cubed.

Merk op dat de boei, indien onder water gehouden, 124,8 pond verplaatst van water. Volgens het principe van Archimedes is de drijvende kracht die inwerkt op de kurk 124,8 pond, wat groter is dan het gewicht van de kurk. Daarom, als de kurk wordt vrijgegeven, duwt de drijvende kracht het naar het oppervlak, waar het gedeeltelijk ondergedompeld blijft.

Bereken het volume water verplaatst door de drijvende boei, als volgt: 30 pond water /[62,4 pond /ft-cubed] = 0.481 ft-cubed.

Bereken de hoeveelheid boei-volume die boven het oppervlak van het water blijft, als volgt: 2 - 0.481 = 1.519 ft-cubed. Het percentage van het volume van de boei boven water is daarom: [1.519 /2] x 100 = 76 procent.

Tip

De dichtheid van water is 62,40 pond per kubieke meter bij 26 graden Fahrenheit , de temperatuur van koud zeewater. De dichtheid van water, zoals die van een vloeistof, neemt af met toenemende temperatuur. De dichtheid van water is bijvoorbeeld 62,30 pond per kubieke meter bij 70 graden Fahrenheit. De meest nauwkeurige metingen met betrekking tot dichtheid worden verkregen door waarden bij specifieke temperaturen te gebruiken