چگونه کشتی فولادی بر روی آب شناور می ماند؟

قانون ارشمیدس بیانگر این نکته است که اگر قسمتی و یا تمام یک جسم در آب فرو رود، آن مقدار از وزن خود را که برابر وزن سیال جا به جا شده است، از دست می دهد.

شناور ماندن یک شیء بر روی یک سیال بستگی به چگالی «نسبت وزن به حجم» آن شیء و سیال دارد، بدین ترتیب اگر چگالی شیء کمتر از چگالی آب باشد، آن شیء فقط تا نقطه ای در آب فرو می رود که آب جا به جا شده هم وزن شیء مورد نظر باشد.

اگر چنین اصلی صادق باشد، پس چگونه ممکن است یک کشتی از جنس فولاد بر روی آب شناور بماند در حالی که وزن مخصوص فولاد در حدود هشت برابر وزن مخصوص آب است. حقیقت این است که بدنه کشتی به وسیله هوا که دارای وزن مخصوص 816 برابر کمتر از آب است، پر می شود. پس با این حساب و با در نظر گرفتن اندازه و وزن کلی کشتی، وزن مخصوص واقعی کمتر از وزن مخصوص آب بوده و این امر باعث شناور ماندن کشتی می شود.

به بیان ساده تر یک شیء اگر کمتر از مقدار آبی که همان فضا را اشغال می کند وزن داشته باشد در آب شناور می ماند. یک گلوله کوچک فولادی غرق می شود، ولی یک کشتی بزرگ فولادی شناور خواهد ماند. علت این است که گلوله فقط آب را کمی جا بجا می کند. وزن گلوله از این آب بیشتر است، بنابراین غرق می‌شود. کشتی بزرگ، توخالی است و آب بسیار زیادی را جا بجا می کند. این آب بیشتر از کشتی وزن دارد، در نتیجه کشتی شناور می ماند. شما می توانید این آزمایش را انجام دهید، یک مهره و یک بشقاب شیشه‌ای توخالی را در یک ظرف بزرگ آب قرار دهید. مهره غرق خواهد شد ولی بشقاب شیشه ای تو خالی شناور خواهد ماند.