Cette question est un cas théorique / académique.
Un corps dans l'eau subira deux forces:
- Pression agissant sur toutes les surfaces en contact avec l'eau
- Gravité agissant sur la masse du corps
L'articel sur la flottabilité sur Wikipedia explique très bien comment les équations suivantes sont configurées. Cet article donne également la définition de la flottabilité comme:
En physique, la flottabilité ou la poussée ascendante est une force ascendante exercée par un fluide qui s'oppose au poids d'un objet immergé.
(Le lecteur doit décider si un corps au sol est toujours immergé.)
FBσA
FB=∮σdA
Pour un corps immergé on peut utiliser le théorème de Gauss . Cela signifie que l'on peut remplacer l'intégrale de zone par une intégrale de volume. Cependant, dans ce cas de bord, l'aéra-intégrale du corps n'est pas "fermée". Comme la boîte repose sur le sol, il n'y a pas d'eau (pression) au bas de la boîte (voir également l'explication sur Physics.SE 1 , 2 ).
Cela signifie que pour le cas du bord, que le corps est en contact avec le sol, il n'est pas possible d'utiliser l'équation basée sur l'intégrale de volume:
FB=ρ⋅Vdisplaced⋅g
La seule façon de calculer la force de flottabilité est d'intégrer les vecteurs de pression à la surface du corps.
Cela signifie que pour un sol plat parfait et une boîte parfaite, l'aera-intégrale devient:
FB=−pat−top−of−can⋅Atop
La force nette (flottabilité et force gravitationnelle) est:
Fnet=−pat−top−of−can⋅Atop−mcan⋅g
FB
Un effet très similaire est thermique . Lorsque la lumière du soleil fait la guerre à l'air au sol, sa densité diminue, car avec votre objet sous l'eau, vous n'avez aucune force ascendante (pression) car il n'y a rien sous la bulle d'air de guerre avec une densité plus élevée. Vous avez besoin d'une perturbation si ce système stable, qui apporte du liquide de densité plus élevée sous la zone de faible densité afin d'obtenir la flottabilité. La figure ci- dessous illustre ces étapes.