Razni predmeti drugačije se ponašaju u tečnostima. Neki tonu, drugi ostaju na površini i plutaju. Zašto se to događa, objašnjava Arhimedov zakon, koji je otkrio pod vrlo neobičnim okolnostima i koji je postao osnovni zakon hidrostatike.
Kako je Arhimed otkrio svoj zakon?
Legenda nam kaže da je Arhimed slučajno otkrio svoj zakon. A ovom otkriću je prethodio sljedeći događaj.
Kralj Hijeron od Sirakuze, koji je vladao 270-215. Kr., sumnjao je da je njegov draguljar umiješao određenu količinu srebra u zlatnu krunu koja mu je naručena. Da bi odagnao sumnje, zamolio je Arhimeda da potvrdi ili opovrgne njegove sumnje. Kao pravi naučnik, Arhimed je bio fasciniran ovim zadatkom. Da bi se to riješilo, bilo je potrebno odrediti težinu krune. Uostalom, ako se u njega umiješa srebro, onda bi njegova težina bila drugačija od one koja bi bila da je napravljena od čistog zlata. Specifična gravitacija zlato je bilo poznato. Ali kako izračunati volumen krune? Na kraju krajeva, imao je nepravilan geometrijski oblik.
Prema legendi, jednog dana je Arhimed, dok se kupao, razmišljao o problemu koji je morao da reši. Odjednom je naučnik primijetio da je nivo vode u kadi postao viši nakon što je uronio u nju. Kako je rastao, nivo vode je opadao. Arhimed je primijetio da svojim tijelom istiskuje određenu količinu vode iz kupke. A zapremina ove vode bila je jednaka zapremini njegovog sopstvenog tela. I tada je shvatio kako riješiti problem s krunom. Dovoljno je samo uroniti u posudu napunjenu vodom i izmjeriti zapreminu istisnute vode. Kažu da je bio toliko oduševljen da je uz poklič "Eureka!" (“Pronašao!”) iskočio iz kade a da se nije ni obukao.
Nebitno je da li je to bilo tačno ili ne. Arhimed je pronašao način da izmeri zapreminu tela sa kompleksom geometrijski oblik. Prvo je skrenuo pažnju na svojstva fizičkih tijela, koja se zovu gustoća, uspoređujući ih ne jedno s drugim, već s težinom vode. Ali što je najvažnije, bio je otvoren princip uzgona .
Arhimedov zakon
Dakle, Arhimed je ustanovio da tijelo uronjeno u tečnost istiskuje takvu zapreminu tečnosti koja je jednaka zapremini samog tela. Ako je samo dio tijela uronjen u tečnost, ono će istisnuti tečnost čiji će volumen biti jednak zapremini samo dijela koji je uronjen.
A na samo tijelo u tekućini djeluje sila koja ga gura na površinu. Njegova vrijednost je jednaka težini tečnosti koju istisne. Ova sila se zove moć Arhimeda .
Za tečnost, Arhimedov zakon izgleda ovako: Tijelo uronjeno u tekućinu izloženo je sili uzgona prema gore koja je jednaka težini tekućine koju je tijelo istisnulo.
Veličina Arhimedove sile se izračunava na sledeći način:
F A = ρ ɡ V ,
gdje ρ – gustina tečnosti,
ɡ - ubrzanje gravitacije
V - zapremina tela uronjenog u tečnost, ili deo zapremine tela ispod površine tečnosti.
Arhimedova sila se uvijek primjenjuje na težište volumena i usmjerena je suprotno sili gravitacije.
Treba reći da se za ispunjenje ovog zakona mora poštovati jedan uslov: tijelo ili seče sa granicom tečnosti, ili je sa svih strana okruženo ovom tečnošću. Za tijelo koje leži na dnu i hermetički ga dodiruje ne vrijedi Arhimedov zakon. Dakle, ako na dno stavimo kocku, čija će jedna strana biti u bliskom kontaktu s dnom, nećemo moći na nju primijeniti Arhimedov zakon.
Naziva se i Arhimedova sila sila uzgona .
Ova sila je po svojoj prirodi zbir svih sila pritiska koje djeluju sa strane tekućine na površinu tijela koje je u nju uronjeno. Sila uzgona proizlazi iz razlike u hidrostatičkom pritisku na različitim nivoima tečnosti.
Razmotrimo ovu silu na primjeru tijela koje ima oblik kocke ili paralelograma.
P2- P 1 = ρ ɡ h
F A \u003d F 2 - F 1 \u003d ρɡhS = ρɡhV
Arhimedov princip važi i za gasove. Ali u ovom slučaju, sila uzgona naziva se podizanje, a da bi se izračunala, gustoća tekućine u formuli zamjenjuje se gustinom plina.
Telo plutajuće stanje
Odnos vrijednosti gravitacije i Arhimedove sile određuje da li će tijelo plutati, potonuti ili plutati.
Ako su Arhimedova sila i sila gravitacije jednake po veličini, tada je tijelo u fluidu u stanju ravnoteže kada ne lebdi i ne tone. Kaže se da pluta u tečnosti. U ovom slučaju F T = F A .
Ako je sila gravitacije veća od Arhimedove sile, tijelo tone ili tone.
Evo F T ˃ F A .
A ako je vrijednost gravitacije manja od Arhimedove sile, tijelo lebdi. To se dešava kada F T˂ F A .
Ali ne nastaje beskonačno, već samo do trenutka kada se sila gravitacije i Arhimedova sila izjednače. Nakon toga tijelo će plutati.
Zašto sva tijela ne potonu
Ako u vodu stavite dvije šipke istog oblika i veličine, od kojih je jedna plastična, a druga čelična, vidjet ćete da će čelična potonuti, dok će plastična ostati na površini. Isto će biti i ako uzmete bilo koje druge stvari. iste veličine i oblika, ali različite težine, kao što su plastične i metalne kuglice. Metalna lopta će potonuti, a plastična će plutati.
Ali zašto se plastične i čelične šipke ponašaju drugačije? Na kraju krajeva, njihove količine su iste.
Da, zapremine su iste, ali su same šipke napravljene od različitih materijala koji imaju različite gustine. A ako je gustoća materijala veća od gustine vode, tada će šipka potonuti, a ako je manja, plutat će dok ne bude na površini vode. Ovo važi ne samo za vodu, već i za bilo koju drugu tečnost.
Ako označimo gustinu tijela P t , i gustina sredine u kojoj se nalazi, as Ps , onda ako
P t Ps (gustina tela je veća od gustine tečnosti) - telo tone,
P t = Ps (gustina tela je jednaka gustini tečnosti) - telo lebdi u tečnosti,
P t ˂ Ps (gustina tijela je manja od gustine tečnosti) - tijelo lebdi dok ne dođe do površine. Nakon toga pluta.
Arhimedov zakon nije ispunjen čak ni u bestežinskom stanju. U ovom slučaju nema gravitacionog polja, a time i ubrzanja slobodnog pada.
Svojstvo tijela koje je uronjeno u tekućinu da ostane u ravnoteži bez daljeg podizanja ili potonuća naziva se uzgona .
Često su naučna otkrića rezultat puke slučajnosti. Ali samo ljudi sa uvježbanim umom mogu uvidjeti važnost jednostavne slučajnosti i izvući dalekosežne zaključke iz nje. Hvala lancu slučajni događaji u fizici se pojavio Arhimedov zakon koji objašnjava ponašanje tijela u vodi.
Tradicija
U Sirakuzi je Arhimed bio legendaran. Jednom je vladar ovog slavnog grada sumnjao u poštenje svog draguljara. Kruna, napravljena za vladara, morala je sadržavati određenu količinu zlata. Provjerite ovu činjenicu naložio je Arhimed.
Arhimed je ustanovio da tela u vazduhu i vodi imaju različite težine, a razlika je direktno proporcionalna gustini mjerenog tijela. Mjereći težinu krune u zraku i vodi, te izvodeći sličan eksperiment sa cijelim komadom zlata, Arhimed je dokazao da u izrađenoj kruni postoji primjesa lakšeg metala.
Prema legendi, Arhimed je ovo otkriće došao u kadi, posmatrajući prskanu vodu. Šta se dalje dogodilo sa nečasnim draguljar, istorija ćuti, ali zaključak naučnika iz Sirakuze bio je osnova jednog od najvažniji zakoni fizike, koja nam je poznata kao Arhimedov zakon.
Formulacija
Arhimed je rezultate svojih eksperimenata iznio u djelu „O lebdećim tijelima“, koje je, nažalost, preživjelo do danas samo u obliku fragmenata. Moderna fizika opisuje Arhimedov zakon kao ukupnu silu koja djeluje na tijelo uronjeno u tečnost. Uzgonska sila tijela u fluidu usmjerena je prema gore; ona apsolutna vrijednost jednaka težini istisnute tečnosti.
Djelovanje tekućina i plinova na potopljeno tijelo
Svaki predmet uronjen u tečnost doživljava sile pritiska. U svakoj tački na površini tijela ove sile su usmjerene okomito na površinu tijela. Da su isti, tijelo bi iskusilo samo kompresiju. Ali sile pritiska rastu proporcionalno dubini, tako da donja površina tijela doživljava veću kompresiju od gornje. Možete uzeti u obzir i sabrati sve sile koje djeluju na tijelo u vodi. Konačni vektor njihovog smjera bit će usmjeren prema gore, tijelo se gura iz tekućine. Veličina ovih sila određena je Arhimedovim zakonom. Na ovom zakonu i na raznim posljedicama iz njega u potpunosti se zasniva navigacija tijela. Arhimedove sile takođe deluju u gasovima. Zahvaljujući ovim silama uzgona, vazdušni brodovi lete nebom i Baloni: zbog pomjeranja zraka postaju lakši od zraka.
Fizička formula
Vizuelno se moć Arhimeda može demonstrirati jednostavnim vaganjem. Prilikom vaganja utega za vježbanje u vakuumu, na zraku i u vodi, može se vidjeti da se njegova težina značajno mijenja. U vakuumu, težina utega je jedan, u vazduhu - malo niža, a u vodi - još manja.
Ako uzmemo težinu tijela u vakuumu kao P o, tada se njegova težina u zraku može opisati sljedećom formulom: P u \u003d P o - F a;
ovdje P o - težina u vakuumu;
Kao što se može vidjeti sa slike, bilo koje radnje s vaganjem u vodi značajno olakšavaju tijelo, stoga se u takvim slučajevima mora uzeti u obzir Arhimedova sila.
Za zrak je ova razlika zanemarljiva, pa se obično težina tijela uronjenog u zrak opisuje standardnom formulom.
Gustina medija i Arhimedova sila
Analizirajući najjednostavnije eksperimente s težinom tijela u različitim medijima, može se doći do zaključka da težina tijela u različitim medijima ovisi o masi predmeta i gustoći medija za uranjanje. Štaviše, što je medij gušći, veća je Arhimedova snaga. Arhimedov zakon je povezao ovaj odnos i gustina tečnosti ili gasa se odražava u njegovoj konačnoj formuli. Šta još utiče na ovu moć? Drugim rečima, od kojih karakteristika zavisi Arhimedov zakon?
Formula
Arhimedova sila i sile koje na nju utiču mogu se odrediti jednostavnim logičkim rasuđivanjem. Pretpostavimo da se tijelo određene zapremine, uronjeno u tečnost, sastoji od iste tečnosti u koju je uronjeno. Ova pretpostavka nije u suprotnosti ni sa jednom drugom pretpostavkom. Na kraju krajeva, sile koje djeluju na tijelo ni na koji način ne zavise od gustine ovog tijela. U ovom slučaju tijelo će najvjerovatnije biti u ravnoteži, a sila uzgona će biti kompenzirana gravitacijom.
Dakle, ravnoteža tijela u vodi će biti opisana na sljedeći način.
Ali sila gravitacije, iz uslova, jednaka je težini tečnosti koju istiskuje: masa tečnosti jednaka je proizvodu gustine i zapremine. Zamjenom poznatih vrijednosti, možete saznati težinu tijela u tekućini. Ovaj parametar je opisan kao ρV * g.
Zamena poznate vrednosti, dobijamo:
Ovo je Arhimedov zakon.
Formula koju smo izveli opisuje gustinu kao gustinu tijela koje se proučava. Ali unutra početni uslovi navedeno je da je gustina tijela identična gustini tečnosti koja ga okružuje. Dakle, u ovu formulu možete bezbedno zameniti vrednost gustine tečnosti. Vizuelno zapažanje, prema kojem je sila uzgona veća u gušćem mediju, dobilo je teorijsko opravdanje.
Primjena Arhimedovog zakona
Prvi eksperimenti koji pokazuju Arhimedov zakon poznati su još od školskih dana. Metalna ploča tone u vodi, ali, presavijena u obliku kutije, ne samo da može ostati na površini, već i nositi određeni teret. Ovo pravilo je najvažniji zaključak iz Arhimedove vladavine, ono određuje mogućnost izgradnje rijeke i morska plovila uzimajući u obzir njihov maksimalni kapacitet (deplasman). Uostalom, gustoća morske i slatke vode je različita, a brodovi i podmornice moraju uzeti u obzir razlike u ovom parametru pri ulasku u riječna ušća. Pogrešan proračun može dovesti do katastrofe - brod će se nasukati i bit će potrebni značajni napori da se podigne.
Arhimedov zakon je takođe neophodan za podmorničare. Poenta je da je gustina morska voda mijenja svoju vrijednost ovisno o dubini ronjenja. Ispravan proračun gustine omogućit će roniocima da pravilno izračunaju tlak zraka unutar odijela, što će uticati na manevarsku sposobnost ronioca i osigurati njegovo sigurno ronjenje i izron. Arhimedov princip se mora uzeti u obzir i kod dubokog bušenja, velike bušaće mašine gube i do 50% svoje težine, što čini njihov transport i rad jeftinijim.
Unatoč očiglednim razlikama u svojstvima tekućina i plinova, u mnogim slučajevima njihovo ponašanje je određeno istim parametrima i jednadžbama, što omogućava korištenje jedinstvenog pristupa proučavanju svojstava ovih supstanci.
U mehanici se plinovi i tekućine smatraju kontinuiranim medijima. Pretpostavlja se da su molekuli neke supstance kontinuirano raspoređeni u dijelu prostora koji zauzimaju. U ovom slučaju, gustina gasa značajno zavisi od pritiska, dok je kod tečnosti situacija drugačija. Obično se pri rješavanju problema ova činjenica zanemaruje, koristeći generalizirani koncept nestišljivog fluida, čija je gustoća ujednačena i konstantna.
Definicija 1
Pritisak je definisan kao normalna sila $F$ koja djeluje sa strane fluida po jedinici površine $S$.
$ρ = \frac(\Delta P)(\Delta S)$.
Napomena 1
Pritisak se mjeri u paskalima. Jedan Pa je jednak sili od 1 N koja djeluje na jediničnu površinu od 1 kvadrata. m.
U stanju ravnoteže, pritisak tečnosti ili gasa opisuje se Pascalovim zakonom, prema kojem pritisak na površinu tečnosti, proizveden spoljnim silama, tečnost prenosi podjednako u svim pravcima.
U mehaničkoj ravnoteži, horizontalni pritisak fluida je uvek isti; shodno tome, slobodna površina statičkog fluida je uvijek horizontalna (osim u slučajevima kontakta sa zidovima posude). Ako uzmemo u obzir uslov nestišljivosti tečnosti, tada gustina razmatranog medija ne zavisi od pritiska.
Zamislite određenu zapreminu fluida ograničenu okomitim cilindrom. Poprečni presjek označimo stub tečnosti $S$, njegovu visinu $h$, gustinu tečnosti $ρ$ i težinu $P=ρgSh$. Tada vrijedi sljedeće:
$p = \frac(P)(S) = \frac(ρgSh)(S) = ρgh$,
gdje je $p$ pritisak na dnu posude.
Iz toga slijedi da pritisak varira linearno s visinom. U ovom slučaju, $ρgh$ je hidrostatički pritisak, čija promjena objašnjava pojavu Arhimedove sile.
Formulacija Arhimedovog zakona
Arhimedov zakon, jedan od osnovnih zakona hidrostatike i aerostatike, kaže da je tijelo uronjeno u tekućinu ili plin podvrgnuto sili uzgona ili dizanja koja je jednaka težini zapremine tekućine ili plina koji je istisnuo dio tijela. uronjen u tečnost ili gas.
Napomena 2
Pojava Arhimedove sile je zbog činjenice da medij - tečnost ili gas - teži da zauzme prostor koji oduzima telo uronjeno u njega; dok je telo istisnuto iz medijuma.
Otuda je drugi naziv za ovu pojavu uzgona ili hidrostatsko podizanje.
Sila uzgona ne zavisi od oblika tela, kao ni od sastava tela i drugih njegovih karakteristika.
Pojava Arhimedove sile je zbog razlike u pritisku medija na različitim dubinama. Na primjer, pritisak na donje slojeve vode je uvijek veći nego na gornjim slojevima.
Manifestacija Arhimedove sile je moguća samo u prisustvu gravitacije. Tako će, na primjer, na Mjesecu sila uzgona biti šest puta manja nego na Zemlji za tijela jednakih zapremina.
Pojava Arhimedove sile
Zamislite bilo koji tekući medij, na primjer, običnu vodu. Mentalno odaberite proizvoljan volumen vode po zatvorenoj površini $S$. Pošto je cijela tekućina u mehaničkoj ravnoteži po stanju, volumen koji smo dodijelili je također statičan. To znači da su rezultanta i moment spoljne sile djelujući na ovu ograničenu zapreminu uzimaju nulte vrijednosti. Vanjske sile u ovaj slučaj su težina ograničene zapremine vode i pritisak okolne tečnosti na vanjsku površinu $S$. U ovom slučaju, ispada da je rezultantna $F$ sila hidrostatskog pritiska koju doživljava površina $S$ jednaka težini zapremine tečnosti koja je bila ograničena površinom $S$. Da bi ukupni moment vanjskih sila nestao, rezultantni $F$ mora biti usmjeren prema gore i proći kroz centar mase odabrane zapremine tekućine.
Sada označavamo da je umjesto ove uslovno ograničene tekućine, bilo koje čvrsto tijelo odgovarajuće zapremine stavljeno u medij. Ako je ispunjen uslov mehaničke ravnoteže, onda sa strane okruženje neće doći do promjena, uključujući isti pritisak koji djeluje na površinu $S$. Dakle, možemo dati precizniju formulaciju Arhimedovog zakona:
Napomena 3
Ako je tijelo uronjeno u tekućinu u mehaničkoj ravnoteži, tada sa strane okoline koja ga okružuje na njega djeluje sila uzgona hidrostatskog pritiska, brojčano jednaka težini medija u zapremini koju je tijelo istisnulo.
Sila uzgona je usmjerena prema gore i prolazi kroz centar mase tijela. Dakle, prema Arhimedovom zakonu za silu uzgona vrijedi sljedeće:
$F_A = ρgV$, gdje je:
- $V_A$ - sila uzgona, H;
- $ρ$ - gustina tečnosti ili gasa, $kg/m^3$;
- $V$ - zapremina tela uronjenog u medijum, $m^3$;
- $g$ - ubrzanje slobodnog pada, $m/s^2$.
Sila uzgona koja djeluje na tijelo je suprotnog smjera od sile gravitacije, stoga ponašanje uronjenog tijela u mediju ovisi o omjeru modula gravitacije $F_T$ i Arhimedove sile $F_A$. Ovdje postoje tri moguća slučaja:
- $F_T$ > $F_A$. Sila gravitacije premašuje silu uzgona, stoga tijelo tone/pada;
- $F_T$ = $F_A$. Sila gravitacije se izjednačava sa silom uzgona, tako da telo "visi" u tečnosti;
- $F_T$
Arhimedov zakon je zakon statike tečnosti i gasova, prema kojem na telo uronjeno u tečnost (ili gas) deluje sila uzgona jednaka težini tečnosti u zapremini tela.
Pozadina
"Eureka!" („Pronađeno!“) - ovaj usklik, prema legendi, izdao je starogrčki naučnik i filozof Arhimed, otkrivši princip pomaka. Legenda kaže da je sirakuzanski kralj Heron II tražio od mislioca da utvrdi da li je njegova kruna napravljena od čistog zlata, a da ne ošteti samu kraljevsku krunu. Arhimedu nije bilo teško izvagati krunu, ali nije bilo dovoljno – trebalo je odrediti zapreminu krune kako bi se izračunala gustina metala od kojeg je izlivena, te utvrdilo da li je to čisto zlato. . Nadalje, prema legendi, Arhimed je, zaokupljen mislima o tome kako odrediti volumen krune, uronio u kadu - i iznenada primijetio da je nivo vode u kadi porastao. A onda je naučnik shvatio da je zapremina njegovog tela istisnula jednaku zapreminu vode, pa će kruna, ako se spusti u bazen napunjen do ivica, istisnuti iz njega zapreminu vode jednaku njenoj zapremini. Rješenje problema je pronađeno i, prema najobičnijoj verziji legende, naučnik je otrčao da prijavi svoju pobjedu u kraljevsku palatu, a da se nije ni potrudio da se obuče.
Međutim, istina je ono što je istina: upravo je Arhimed otkrio princip uzgona. Ako je čvrsto tijelo uronjeno u tečnost, ono će istisnuti zapreminu tečnosti jednaku zapremini dela tela uronjenog u tečnost. Pritisak koji je ranije djelovao na istisnutu tekućinu sada će djelovati na čvrstu supstancu koja ju je istisnula. I, ako je sila uzgona koja djeluje vertikalno prema gore veća od gravitacije koja vuče tijelo vertikalno prema dolje, tijelo će plutati; inače će ići na dno (utopiti se). razgovor savremeni jezik, tijelo pluta ako je prosječna gustina manja od gustine tečnosti u koju je uronjen.
Arhimedov zakon i teorija molekularne kinetike
U fluidu koji miruje, pritisak nastaje udarima pokretnih molekula. Kada se istisne određena zapremina tečnosti solidan, uzlazni impuls molekularnih udara neće pasti na molekule tekućine koje je tijelo istisnulo, već na samo tijelo, što objašnjava pritisak koji se na njega vrši odozdo i gura ga prema površini tekućine. Ako je tijelo potpuno uronjeno u tekućinu, na njega će i dalje djelovati sila uzgona, jer pritisak raste sa povećanjem dubine, a donji dio tijela je podvrgnut većem pritisku od gornjeg, iz čega nastaje sila uzgona. . Ovo je objašnjenje sile uzgona na molekularnom nivou.
Ovaj obrazac uzgona objašnjava zašto brod napravljen od čelika, koji je mnogo gušći od vode, ostaje na površini. Činjenica je da je zapremina vode koju istiskuje brod jednaka zapremini čelika potopljenog u vodu plus zapremini vazduha koji se nalazi unutar brodskog trupa ispod vodene linije. Ako prosječimo gustoću ljuske trupa i zraka unutar njega, ispada da je gustina broda (kao fizičkog tijela) manja od gustine vode, pa je sila uzgona koja djeluje na njega kao rezultat od uzlaznih impulsa udara molekula vode pokazuje se da je veći od sile privlačenja Zemlje, vuče brod na dno, i brod plovi.
Tekst i objašnjenja
Činjenica da određena sila djeluje na tijelo uronjeno u vodu svima je dobro poznata: teška tijela kao da postaju lakša - na primjer, naše vlastito tijelo kada smo uronjeni u kadu. Plivajući u rijeci ili u moru, lako možete podizati i pomicati vrlo teško kamenje po dnu – ono koje se ne može podići na kopnu. U isto vrijeme, svjetlosna tijela odolijevaju potapanju u vodu: potrebna je i snaga i spretnost da se potopi lopta veličine male lubenice; najvjerovatnije neće biti moguće uroniti loptu prečnika pola metra. Intuitivno je jasno da je odgovor na pitanje zašto neko tijelo pluta (a drugo tone) usko povezan s djelovanjem tekućine na tijelo uronjeno u njega; ne može se zadovoljiti odgovorom da laka tijela lebde, a teška tonu: čelična ploča će, naravno, potonuti u vodi, ali ako od nje napraviš kutiju, onda može plutati; dok se njena težina nije promijenila.
Postojanje hidrostatskog pritiska dovodi do činjenice da na bilo koje tijelo u tekućini ili plinu djeluje sila uzgona. Po prvi put je Arhimed eksperimentalno odredio vrijednost ove sile u tekućinama. Arhimedov zakon je formulisan na sledeći način: tijelo uronjeno u tekućinu ili plin podliježe sili uzgona koja je jednaka težini količine tekućine ili plina koju istiskuje uronjeni dio tijela.
Formula
Arhimedova sila koja djeluje na tijelo uronjeno u tečnost može se izračunati po formuli: F A = ρ w gV pet,
gdje je ρzh gustina tečnosti,
g je ubrzanje slobodnog pada,
Vpt je zapremina dijela tijela uronjenog u tečnost.
Ponašanje tijela u tekućini ili plinu ovisi o odnosu između modula gravitacije Ft i Arhimedove sile FA koji djeluju na ovo tijelo. Moguća su sljedeća tri slučaja:
1) Ft > FA - tijelo tone;
2) Ft = FA - tijelo lebdi u tečnosti ili gasu;
3) Ft< FA – тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать.