Il fissaidee

La condizione di affondamento (e quindi quella, reciproca, di galleggiamento) può essere espressa in una forma immediatamente utilizzabile per prevedere il comportamento di un corpo in un determinato liquido. Vediamo come.
La forza peso agente sul corpo è \( F_p=mg=Vρ_c g, \) dove \( V \)è il volume del corpo e \( ρ_c \) la sua densità. D’altra parte, esaminando con attenzione l’enunciato del principio di Archimede possiamo esprimere la forza idrostatica come \( F_A^{max}=m_L g=V_{imm}  ρ_L g=V ρ_L g \), dove \( m_L \) indica la massa del liquido spostato dal corpo, \( V \) il volume del corpo, \( V_{imm} \) la porzione di volume che risulta immersa (la quale, nel caso considerato è uguale all’intero volume \( V \)) e \( ρ_L \) è la densità del liquido. Sostituendo le espressioni delle forze nella condizione di affondamento \( F_p>F_A^{max} \) e semplificando membro a membro \( V \) e \( g \) la condizione per l’affondamento diventa: \( ρ_c>ρ_L \). Abbiamo quindi un criterio per prevedere se un corpo posto in un liquido galleggerà (se la sua densità è inferiore a quella del liquido) oppure affonderà (nel caso contrario). Come si comporta il corpo se la sua densità è proprio uguale a quella del liquido? Si troverà in una condizione particolare, detta di galleggiabilità neutra, nella quale resterà sospeso nel liquido alla profondità alla quale viene collocato da fermo, senza andare né su né giù! Questo fenomeno è utilizzato dai pesci per restare fermi a “mezz’acqua” senza dover utilizzare le pinne per spingersi in su o in giù. I pesci, infatti, sono dotati di un sacchetto nell’addome, detto vescica natatoria, che possono gonfiare e sgonfiare per variare la densità media del loro corpo.