drijfkracht

Drijfkracht, in English buoyant force, is de opwaartse kracht die een vloeistof uitoefent op een lichaam dat in de vloeistof is ondergedompeld of gedeeltelijk ondergedompeld. Deze kracht ontstaat doordat de vloeistofdruk toeneemt met de diepte, waardoor het onderliggende gedeelte van het object onder hogere druk staat dan het bovengelegen gedeelte.

Volgens Archimedes’ principe is de drijfkracht gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. Wint isFb = ρ vloeistof · g · Vondergedrukt, waarbij ρ vloeistof de dichtheid van de vloeistof is, g de zwaartekrachtsversnelling en Vondergedrukt het volume van de vloeistof dat door het object is verplaatst (oftewel het ondergedompelde volume). Als een object gedeeltelijk onder water blijft, is Fb afhankelijk van de mate van onderdompeling via Vondergedrukt.

De relatie met het gewicht van het object bepaalt wat er gebeurt: als ρ object < ρ vloeistof, dan kan Fb groter zijn dan het gewicht van het object en zal het opstijgen totdat Fb gelijk is aan het gewicht; als ρ object > ρ vloeistof zakt het object naar de bodem totdat het ondergedompelde volume zo groot is dat Fb het gewicht compenseert. Een voorwaarde voor zweven is Fb = W, wat leidt tot neutral buoyancy wanneer ρ object gelijk is aan ρ vloeistof.

Toepassingen en voorbeelden zijn onder meer schepen die dobberen door de verplaatste zeewater volume, onderzeeërs die ballasttanks gebruiken om de totale dichtheid te regelen, en warme luchtsballonnen die zijn lucht minder dicht is dan de omgevingslucht waardoor Fb stijgt. Drijfkracht verschilt per vloeistof en speelt een cruciale rol in hydrodynamica, luchtvaart en onderwatertechnologie.