Densitet
Om en knappnål av metall sjunker när du släpper den i vattnet, hur kan det då komma sig att en järnbåt lastad med sten inte sjunker? Förklaringen till detta finns i något som kallas för densitet. Det är densiteten hos ett föremål som bestämmer om det kan flyta eller inte. Alla ämnen har en bestämd denstitet för en bestämd temperatur. För att ta reda på vilka ämnen som kan flyta på vatten måste vi jämföra ämnenas densitet med vattnets densitet. Alla ämnen med densitet lägre än vatten flyter, medan de ämnen som har högre densitet än vatten sjunker. Men detta förklarar inte hur en järnbåt kan flyta eftersom järn har en betydligt högre densitet än vatten. Vi måste också titta på hur båten är konstruerad. En båt är ett ihåligt föremål som har massor med luft inuti sig. Därför är det båtens totala densitet som spelar en viktig och avgörande roll för om den flyter eller inte. Vi får då räkna med båtens totala vikt dividerat med båtens totala volym.
En båt som flyter på vatten har alltså totalt sett en lägre densitet än vattnets densitet. Luftens betydelse för hur ett föremål, t ex en människa flyter, kan du själv undersöka. Pröva att andas in mycket luft, och sedan andas ut den, då du ligger och plaskar i ett badkar eller i en sjö.
En viktig person som också bör nämnas i detta sammanhang är Archimedes. Han levde på Sicilien på 200-talet f. kr. Archimedes undersökte genom olika experiment varför vissa föremål kunde flyta, medan andra föremål sjönk. Det sägs att han fann lösningen på gåtan en gång när han låg i badkaret. Han blev då så glad att han sprang naken ut på gatorna och ropade "Heureka!", vilket ungefär betyder "Jag har funnit det!". Det som Archimedes kom på har sedan dess kallats för Archimedes princip och lyder så här:
Lyftkraften på ett förmål i en vätska är lika stor som tyngden av den vätskemängd som trängs undan.
Principen gäller både för föremål som flyter och för föremål som sjunker. Ett föremål flyter på vatten när lyftkraften är större eller lika stor som tyngdkraften hos föremålet. Ett föremål sjunker då tyngdkraften är större än vattnets lyftkraft.
