
Je nachdem, wie
groß die Gewichtskraft
eines Körpers und die an ihm in entgegengesetzter Richtung wirkende
Auftriebskraft
sind, kann der Körper in einer Flüssigkeit oder in einem Gas sinken,
schweben, steigen oder schwimmen. Die Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft
der vom Körper verdrängten Flüssigkeits- oder Gasmenge (archimedisches
Gesetz).
Die Bedingungen für das Sinken, Schweben, Steigen oder Schwimmen
von Körpern kann man auch mithilfe der Dichten
der Körper und der Flüssigkeit bzw. des Gases beschreiben. Dazu
sind folgende Überlegungen durchzuführen: Die Gewichtskraft
eines Körpers ist von seiner Masse und diese wiederum von seiner
Dichte und seinem Volumen abhängig.
Es gilt:

Die Gewichtskraft des verdrängten Stoffes und damit die Auftriebskraft ist von der Dichte und dem Volumen des betreffenden Stoffes, z. B. Wasser oder Luft, abhängig.
Es gilt:

Da das Volumen des eingetauchten Körpers und das des verdrängten Stoffes gleich sind, ist für das Verhältnis der beiden Kräfte zueinander die Dichte des Körpers und die Dichte des Stoffes entscheidend dafür, ob ein Körper sinkt, schwebt, steigt oder schwimmt. Dabei ist zu beachten, dass für den Körper immer die mittlere Dichte betrachtet werden muss.
So schwimmt z. B. ein Schiff aus Stahl mit einer schweren Ladung deshalb, weil seine mittlere Dichte kleiner ist als die des Wassers. Zwar hat Stahl und sicher auch die Schiffsladung eine größere Dichte als Wasser, aber man muss beachten, dass sich im Schiff auch viele Hohlräume mit Luft befinden, sodass die mittlere Dichte eines Schiffes kleiner ist als die von Wasser.
Alle Zusammenhänge sind in Bild 2 im Überblick dargestellt.
Es sind auch Beispiele genannt. Die Formulierungen und Beispiele beziehen
sich auf Wasser. Sie gelten aber auch für beliebige andere Flüssigkeiten
und für Gase, insbesondere auch für die Luft.