Uděláme jednoduchý experiment:vzít slabě nafouknutou gumovou kouli a "spadnout" do vody. Pokud je hloubka ponoření rovna 1 až 2 metry, pak je snadné zjistit, že jeho objem se sníží, tj. ze všech stran míč komprimoval nějakou sílu. Obvykle se říká, že hydrostatický tlak je "vinný" - fyzikální analog síly působící ve stacionárních kapalinách na ponořené tělo. Hydrostatické síly působí na tělo ze všech stran a jejich výsledná, známá jako Archimedean síla, se také nazývá vztlak, který odpovídá jeho směru působení na tělo ponořené do kapaliny.
Archimedes objevil svůj zákon čistě experimentálně,a jeho teoretické zdůvodnění čekalo téměř 2000 let, než Pascal objevil zákon hydrostatiky pro stacionární tekutinu. Podle tohoto zákona se tlak přenáší tekutinou ve všech směrech, bez ohledu na oblast, na níž působí, na všech rovinách ohraničujících tekutinu a její hodnota P je úměrná ploše S a směřuje podél normálu k ní. Pascal objevil a testoval tento zákon o zkušenostech v roce 1653. Podle něj hydrostatický tlak působí na povrch těla ponořeného do kapaliny ze všech stran.
Допустим, что в сосуд с водой погружено тело в tvar kosti s okrajem L do hloubky H je vzdálenost od povrchu vody k horní ploše. V tomto případě je dolní hranice umístěna v hloubce H + L. Silový vektor F1 působící na horní plochu je dolů a F1 = r * g * H * S, kde r je hustota tekutiny, g je zrychlení gravitace.
Vektor síly F2 působící na spodní rovinu směřuje směrem vzhůru a její hodnota je určena výrazem F2 = r * g * (H + L) * S.
Vektory sil působících na boční plochy,vzájemně vyvážené, jsou proto v budoucnu vyloučeny. Archimedecká síla F2> F1 směřuje nahoru a je aplikována na spodní hranu krychle. Definujeme jeho hodnotu F:
F = F2 - F1 = r * g * (H + L) * S - r * g * H * S = r *
Všimněte si, že L * S je objem kosti V a tak dále.r * g = p je hmotnost jednotky kapaliny, pak vzorec Archimedean síly určuje hmotnost objemu kapaliny rovnající se objemu krychle, tj. to je přesně váha tekutiny přemístěné tělem. Je zajímavé, že mluvit o Archimedově zákonu je možné pouze v prostředí, kde je gravitační - zákon nefunguje v beztížných podmínkách. Závěrečný vzorec zákona Archimedes je následující:
F = p * V, kde p je měrná hmotnost tekutiny.
Archimedská moc může sloužit jako základ proanalýza vztlaku tel. Podmínkou pro analýzu je poměr hmotnosti ponořeného tělesa Pt a hmotnosti kapaliny Pg s objemem rovným objemu ponořené části těla kapaliny. Pokud Pt = Rj, pak tělo vznáší v tekutině, a pokud Ρτ> Рж, pak tělo klesá. V opačném případě se tělo vznáší, dokud se síla vztlaku rovná hmotnosti vysunuté zapuštěné části těla vody.
Закон Архимеда и его использование имеют длинную historie v technice, počínaje klasickým příkladem použití ve všech známých plavidlech, balónech a vzducholodích. Co zde hrálo roli, je to, že plyn patří do takového stavu hmoty, který napodobuje tekutinu. Současně, ve vzduchu, působí Archimedean síla na jakýchkoli předmětech, podobně jako v kapalině. První pokusy o uskutečnění leteckého balónu provedly bratři Montgolfieri - naplnili balón teplým kouřem, takže hmotnost vzduchu obsaženého v balónu byla nižší než hmotnost stejného množství studeného vzduchu. To byl důvod vzniku výtahu a jeho hodnota byla určena jako rozdíl v hmotnosti mezi těmito dvěma objemy. Dalším vývojem balónů byl hořák, který plynule zahříval vzduch uvnitř balónu. Je zřejmé, že rozsah byl závislý na době trvání hořáku. Později na vzduchových lodích byl použit plyn pro plnění s nižší hmotností, než je hmotnost vzduchu.
