Alle vloeistoffen zijn vloeistoffen, maar het is interessant dat niet alle vloeistoffen vloeistoffen zijn. Alles wat kan stromen - zoals een gas - is vloeibaar en kan een krachtige kracht creëren. Het drijfvermogen wordt veroorzaakt wanneer gebieden met hogere druk onder een object kracht uitoefenen naar boven in gebieden met lagere druk. De hoeveelheid drijfkracht die een vloeistof uitoefent, wordt echter bepaald door het volume van het object en volgens het principe van Archimedes.

Pascal en Pressure

Voordat u begrijpt hoe verschillen in vloeistofdruk kunnen optreden invloed op het drijfvermogen, moet u eerst begrijpen hoe druk zich in vloeistoffen gedraagt. Het principe van Pascal stelt dat wanneer de druk op een locatie binnen een gesloten systeem wordt gewijzigd, die drukverandering op elk punt in dat systeem en in alle richtingen gelijk zal worden gevoeld. Dit principe is datgene waardoor hydraulische systemen kunnen functioneren. Het dicteert ook dat in een vloeistoflichaam waar geen extra factoren aanwezig zijn die de druk beïnvloeden, de druk constant en gelijkmatig zal blijven. Op aarde is er echter meestal ten minste één andere kracht die een variatie in de druk van een vloeistof veroorzaakt, en die kracht is zwaartekracht.

Diepte en verschil

De zwaartekracht trekt naar beneden bij alles dat heeft massa. Daarom, wanneer de zwaartekracht naar beneden trekt op een lichaamsvloeistof, stapelt het gewicht van het fluïdum in de bovenste delen van het lichaam zich op het fluïdum in de lagere delen, waardoor een mate van toenemende druk wordt gecreëerd als je naar beneden beweegt binnen dat fluïdum. Als je bijvoorbeeld diep in een meer duikt, zul je een toenemende druk in je oren voelen - en misschien zelfs tegen je lichaam - hoe dieper je duikt. Als je stopt met zwemmen, zal de hogere druk onder je je terug duwen naar het gebied met lagere druk. Op deze manier heeft de zwaartekracht een drukdynamiek gecreëerd die dicteert dat er altijd een hogere druk onder een verzonken object zal zijn dan erboven.

Archimedes and Amount

De Griekse filosoof en wiskundige Archimedes heeft dit inzicht overgenomen van druk een stap verder, en logisch gemaakt waarom een ​​vloeistof een bepaalde hoeveelheid opwaartse kracht uitoefent op een voorwerp en ervoor zorgt dat het ofwel opkomt en zweeft of het laat zinken. Hij bepaalde dat de opwaartse kracht gelijk was aan het gewicht van het water dat door het ondergedompelde voorwerp werd verplaatst. Water weegt bijvoorbeeld één gram per kubieke centimeter. Als je een bal met een volume van 25 kubieke centimeter onderdompelt, heb je 25 gram water verdrongen. Daarom zal de resulterende drijvende kracht op die bal 25 Newton zijn (Newtons zijn eenheden die kracht meten). Deze drijvende kracht is echter altijd gebaseerd op de massa van het verplaatste water en niet de massa van het object.

Dichtheid als beslisser

Dichtheid is uiteindelijk de factor die bepaalt of een object zal worden drijven, zinken of neutraal drijvend blijven in een vloeistof. Als die bal van 25 kubieke centimeter bijvoorbeeld hol is en is gevuld met lucht, is deze lichter dan de 25 gram water die hij heeft verplaatst en zweeft hij. Als de bal is gemaakt van een dichter materiaal, zoals ijzer, kan deze veel zwaarder zijn en snel naar de bodem van het wateroppervlak zinken. Als je een bal met een gewicht van precies 25 gram onderdompelt, zal de drijvende kracht hem echter niet naar de oppervlakte drijven, maar hem gewoon laten zinken. Deze bal zal neutraal drijvend blijven in het lichaam van de vloeistof totdat hij wordt geactiveerd door een kracht van buitenaf.