Arşimet Prensibi, sıvı veya gaz içerisine batırılan bir cisme etki eden kaldırma kuvvetini açıklayan temel bir fizik prensibidir. Bu prensip, cisimlerin yüzme veya batma davranışlarını anlamamız için hayati öneme sahiptir.
Kaldırma kuvveti, bir cismin bir akışkan (sıvı veya gaz) içerisine batırıldığında, akışkan tarafından cisme uygulanan yukarı doğru kuvvettir. Bu kuvvet, cismin ağırlığına zıt yönde etki eder ve cismin daha hafif hissedilmesine veya yüzmesine neden olur.
Arşimet Prensibi'ne göre, bir akışkan içerisine tamamen veya kısmen batırılan bir cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin yer değiştirdiği akışkanın ağırlığına eşittir.
Bu prensibi matematiksel olarak ifade edersek:
Kaldırma Kuvveti (Fk) = Yer Değişen Akışkanın Ağırlığı (Vb * ρakışkan * g)
Burada:
Kaldırma kuvveti temelde iki faktöre bağlıdır:
Bir buz küpünü suya attığımızda ne olur? Buz küpü, yoğunluğu sudan daha düşük olduğu için yüzer. Buz küpünün batan kısmı, yerini suyla değiştirir ve bu suyun ağırlığı, buz küpünün ağırlığına eşit olur. Bu denge sayesinde buz küpü yüzebilir.
Arşimet Prensibi, birçok alanda kullanılır:
Evet, kaldırma kuvveti her zaman yukarı doğru etki eder. Çünkü akışkan basıncı, derinlikle doğru orantılı olarak artar. Bu nedenle, cismin alt yüzeyine etki eden basınç, üst yüzeyine etki eden basınçtan daha büyüktür. Bu basınç farkı, yukarı doğru bir kuvvet oluşturur.
Hayır, bir cisim tamamen battığında kaldırma kuvveti değişmez. Kaldırma kuvveti, sadece cismin batan hacmine ve akışkanın yoğunluğuna bağlıdır. Cisim tamamen battıktan sonra batan hacim sabit kalır.
