Yüzme Şartı ve Matematiksel İlişkiler
Yüzme durumunda cisim, hacminin sadece bir kısmı sıvı içinde olacak şekilde dengededir. Bu durumda cisim, kendi hacminden daha küçük hacimde sıvının yerini değiştirir. Örneğin taşma düzeyine kadar sıvı dolu bir kaba bıraktığınız yüzen cisim, kendi hacminden daha az miktarda sıvı taşırır.
Yüzen cisimlerde batma oranını hesaplamak için şu formül kullanılır:
V₍ᵦ₎/V₍ₖ₎ = d₍ₖ₎/d₍ₛ₎
Burada V₍ₖ₎ cismin hacmi, V₍ᵦ₎ batan hacim, d₍ₖ₎ cismin özkütlesi, d₍ₛ₎ ise sıvının özkütlesidir. Ortamın yer çekimi ivmesindeki değişimler, yüzen cisimlerde batma oranını etkilemez.
Yüzme durumunda cisim, ağırlığı (G) ve kaldırma kuvveti (F₍ₖ₎) eşit büyüklükte olacak şekilde dengede kalır: G = F₍ₖ₎ ya da matematiksel olarak V₍ₖ₎·d₍ₖ₎·g = V₍ᵦ₎·d₍ₛ₎·g. Yüzen cisimlerin özkütlesi her zaman sıvının özkütlesinden küçüktür (d₍ₖᵢₛᵢₘ₎ < d₍ₛıᵥı₎).
İpucu: Bir cismin özkütlesini biliyorsanız ve hangi sıvıda ne kadar batacağını merak ediyorsanız, batma oranı formülünü kullanarak kolayca hesaplayabilirsiniz. Örneğin, özkütlesi suyun yarısı kadar olan bir cisim, hacminin yarısı kadar batar.