Innehåll
Bojar, ballonger och fartyg är bekanta exempel på föremål som flyter. Fenomenet med flotation förstås emellertid inte vanligt. Flotation förklarades först av den klassiska grekiska matematikern, Archimedes, som formulerade den berömda principen som bär hans namn. Archimedes-principen säger att ett föremål helt eller delvis nedsänkt i en vätska (en vätska eller gas) påverkas av en uppåtgående eller flytande kraft som är lika med vikten av den förskjutna vätskan. Den flytande kraften uppstår från en skillnad i densitet mellan en vätska och ett föremål nedsänkt i fluidet.
Föreställ dig en boj av kork som flyter på vatten. Antag att bojen har en volym på 2 kubikfot (ft-cubed) och en densitet på 15 pounds per ft-cubed. Beräkna bojens vikt på följande sätt: 2 ft-cubed x 15 pounds / ft-cubed = 30 pounds.
Beräkna vikten av vatten som har en volym som är lika med bojens, med 62,4 kilo / ft-kub som vattendensitet, enligt följande: .
Observera att bojen, om den hålls under vatten, förskjuter 124,8 kilo vatten. Enligt Archimedes-principen är den flytande kraften som verkar på kork 124,8 pund, vilket är större än vikten på kork. Om korkan frigörs trycker därför den flytande kraften till ytan, där den förblir delvis nedsänkt.
Beräkna volymen vatten som förflyttas av den flytande bojen på följande sätt: 30 kilo vatten / = 0,481 ft-cubed.
Beräkna mängden bojarvolym som är kvar över vattenytan enligt följande: 2 - 0,481 = 1,519 ft-cubed. Procentandelen av bojvolymen över vatten är därför: x 100 = 76 procent.