Alla vätskor är vätskor, men intressant är inte alla vätskor vätskor. Allt som kan flöda - som en gas - är en vätska och kan skapa flytande kraft. Vätska orsakas när områden med högre tryck under ett föremål utövar kraft uppåt mot områden med lägre tryck. Mängden flytkraft som en vätska utövar bestäms emellertid av föremålets volym och enligt Archimedes princip.

Pascal och tryck

Innan du kan förstå hur skillnader i vätsketryck kan påverkar flytkraft, du behöver först förstå hur trycket beter sig i vätskor. Pascals princip säger att när trycket ändras på vilket som helst ställe inom ett slutet system, kommer denna tryckförändring att känna sig lika vid varje punkt inom det systemet och i alla riktningar. Denna princip är det som gör att hydrauliska system kan fungera. Det dikterar också att i en vätskekropp där det inte finns några ytterligare faktorer som påverkar trycket, kommer trycket att förbli konstant och jämnt. På jorden är det emellertid vanligtvis minst en annan kraft som orsakar en variation i trycket av en vätska, och den kraften är gravitation.

Djup och skillnad

Gravity drar neråt på allt det har massa. Därför, när gravitationen drar nedåt på en kropp av vätska, höjer vätskans vikt i kroppens övre delar på vätskan i de nedre delarna, vilket skapar en grad av ökande tryck när du rör dig nedåt i den vätskan. Till exempel, om du dyker djupt in i en sjö, kommer du att känna ökande tryck i öronen - och kanske till och med din kropp - ju djupare du dyker. Om du slutar simma nedåt, kommer det högre trycket under dig att trycka dig tillbaka mot området med lägre tryck. På detta sätt har gravitation skapat en tryckdynamik som dikterar att det alltid kommer att finnas större tryck under ett nedsänkt föremål än ovanför det.

Archimedes och mängd

Den grekiska filosofen och matematikern Archimedes tog denna förståelse av tryck ett steg längre och förnuftigt varför en vätska applicerar en viss mängd uppåtriktad kraft mot ett föremål och får det att antingen stiga upp och flyta eller låta det sjunka. Han bestämde att den uppåtriktade kraften var lika med vikten av vattnet som förskjutits av det nedsänkta objektet. Vatten väger till exempel ett gram per kubikcentimeter. Om du nedsänker en boll med en volym på 25 kubikcentimeter, har du förskjutit 25 gram vatten. Därför kommer den resulterande flytkraften på den bollen att vara 25 Newton (Newtons är enheter som mäter kraft). Denna flytkraft är alltid baserad på det förskjutna vattnet, men inte objektets massa.

Densitet som Decider

Densitet är slutligen den faktor som avgör om ett föremål ska flyta, sjunka eller förbli neutralt flytande i en vätska. Om exempelvis den 25 kubikcentimeterkula är ihålig och fylld med luft, blir den ljusare än 25 gram vatten som den har förskjutit och kommer att flyta. Om bollen är gjord av ett tätare material, som järn, kan det vara mycket tyngre och sjunka snabbt till botten av vattenkroppen. Om du nedsänker en boll som väger precis 25 gram, kommer den flytande kraften inte att driva den upp till ytan, men helt enkelt hindra den från att sjunka. Denna boll kommer att förbli neutralt flytande i vätskans kropp tills den påverkas av en yttre kraft.