Auftrieb

Der Auftrieb ist eine von einer Flüssigkeit ausgeübte Nettokraft nach oben, die dem Gewicht eines teilweise oder vollständig eingetauchten Objekts entgegenwirkt. In einer Flüssigkeitssäule nimmt der Druck mit der Tiefe zu, was auf das Gewicht der darüber liegenden Flüssigkeit zurückzuführen ist. So ist der Druck am Boden einer Flüssigkeitssäule größer als am oberen Ende der Säule. In ähnlicher Weise ist der Druck am Boden eines in eine Flüssigkeit eingetauchten Objekts größer als an der Oberseite des Objekts. Der Druckunterschied führt zu einer nach oben gerichteten Nettokraft auf das Objekt. Die Größe der Kraft ist proportional zum Druckunterschied und entspricht (wie im archimedischen Prinzip erklärt) dem Gewicht der Flüssigkeit, die sonst das untergetauchte Volumen des Objekts einnehmen würde, d. h. der verdrängten Flüssigkeit.

Aus diesem Grund neigt ein Objekt, dessen durchschnittliche Dichte größer ist als die der Flüssigkeit, in die es eingetaucht ist, zum Sinken. Wenn der Gegenstand eine geringere Dichte als die Flüssigkeit hat, kann die Kraft den Gegenstand über Wasser halten. Dies kann nur in einem nicht-inertialen Bezugssystem geschehen, das entweder ein Gravitationsfeld hat oder durch eine andere Kraft als die Schwerkraft beschleunigt wird, die eine „Abwärtsrichtung“ definiert.

Der Auftrieb ist eine Funktion der Schwerkraft oder einer anderen Beschleunigungsquelle auf Objekte unterschiedlicher Dichte und wird daher als Scheinkraft betrachtet, so wie die Zentrifugalkraft eine Scheinkraft in Abhängigkeit von der Trägheit ist. Der Auftrieb kann ohne Schwerkraft in einem Inertialbezugssystem existieren, aber ohne eine scheinbare „Abwärtsrichtung“ der Schwerkraft oder einer anderen Beschleunigungsquelle gibt es keinen Auftrieb.

Das Zentrum des Auftriebs eines Objekts ist der Schwerpunkt des verdrängten Flüssigkeitsvolumens.