বস্তু কেন পানিতে ভাসে?

কোনো বস্তু তরলে ভাসবে কি ডুববে তা তার মোট ভর বা ওজনের ওপর নয়, বরং তার ঘনত্বের ওপর নির্ভর করে। বস্তুর ঘনত্ব তরলের ঘনত্বের চেয়ে কম হলে (ρ_obj < ρ_fluid) বস্তুটি আংশিক নিমজ্জিত হয়ে ভাসে। ভাসমান অবস্থায় বস্তুর মোট ওজন (W = V·ρ_obj·g) এবং অপসারিত তরলের ওজন অর্থাৎ প্লবতা বল (Fb = V_sub·ρ_fluid·g) পরস্পর সমান হয়। উভয় পাশ থেকে আয়তন ও g হিসাব করলে পাই: V_sub / V = ρ_obj / ρ_fluid। যেহেতু একই কাঠের ঘনত্ব অপরিবর্তিত থাকে (৬০০ kg/m³), তাই কাঠের টুকরো ছোট হোক বা বিশাল বড় হোক, পানির নিচে সর্বদা এর ঠিক ৬০% (০.৬০ অংশ) অংশই ডুবে থাকবে। আয়তন বাড়লে ওজন যতটা বাড়ে, প্লবতাও ঠিক ততটাই বাড়ে।

আমাদের সাধারণ দৃষ্টিতে মনে হতে পারে ৮ L কাঠের টুকরোটি অনেক ভারী (ভর ৪.৮ kg), তাই এটি পানির নিচে বেশি ডুবে যাবে। কিন্তু লক্ষ্য করো: আয়তন ৪ গুণ বাড়ায় বস্তুটির ওজন যেমন ৪ গুণ হয়েছে (১১.৮ N থেকে ৪৭.০ N), তেমনি পানির নিচে একই ৬০% অংশ ডুবে থেকেই ৪ গুণ বেশি পানি অপসারিত করে ঠিক ৪ গুণ প্লবতা বল (৪৭.০ N) লাভ করেছে! অন্যদিকে, লোহার তৈরি ছোট একটি পেরেক (ঘনত্ব ৭৮০০ kg/m³) পানিতে ডুবে যায় কারণ লোহার ঘনত্ব পানির চেয়ে বেশি। কিন্তু বিশাল লোহার জাহাজ তৈরি করার সময় ভেতরে ফাঁপা রাখা হয়, যাতে পুরো জাহাজের গড় ঘনত্ব পানির ঘনত্বের চেয়ে অনেক কম থাকে।