Kaldırma Kuvveti ve Yüzme Prensipleri

Sıvıya batırılan bir cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin batan kısmının hacmi ile sıvının yoğunluğu ve yerçekimi ivmesinin çarpımına eşittir: Fk = Vbatan · dsıvı · g. Bu kuvvet her zaman cismin batan kısmının ağırlık merkezinden etki eder.

Cisim ve sıvı arasındaki yoğunluk ilişkisi, cismin nasıl davranacağını belirler. Eğer cismin yoğunluğu sıvıdan büyükse cisim batar, sıvıyla aynı yoğunluktaysa askıda kalır, sıvıdan küçükse yüzer. Yüzen bir cismin ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir $Fk = G$. Askıda kalan bir cisim için de aynı durum geçerlidir. Batmış bir cisim için ise ağırlık, kaldırma kuvveti ve zemin tepki kuvvetinin toplamına eşittir $Fk + N = G$.

İple bağlı sistemlerde, yukarı yönlü kuvvetlerin toplamı aşağı yönlü kuvvetlerin toplamına eşit olur. Örneğin, bir ip ile bağlı cisim için kaldırma kuvveti ve ip gerilmesi, cismin ağırlığına eşittir $Fk + T = G$.

Önemli Not: Buzlu su problemlerinde, yüzen bir buz kütlesi eridiğinde içinde bulunduğu suyun yüksekliği değişmez. Ancak buz batmış veya askıda kalır haldeyken erirse, su seviyesi azalabilir.

Yüzen bir cismin suya batan hacmi, cismin ağırlığına eşit miktarda suyun hacmine eşittir. Askıda kalan bir cismin tüm hacmi ise, aynı ağırlıktaki suyun hacmine eşittir. Batan cisimler için ise kapta ağırlaşma meydana gelir. Unutmayın ki, yüzen cisimlere uygulanan kaldırma kuvveti her zaman cismin ağırlığına eşittir!