Il modo giusto per rispondere alla domanda del titolo è parlarvi di Archimede. Non dell'Archimede Pitagorico amico di Paperino, bensì del "primo" Archimede famoso, che fu un grande scienziato dell'antichità e visse a Siracusa tra il 287 e il 212 a. C. .

Si racconta - ma molto probabilmente è solo una leggenda - che questo genio della matematica, della fisica e dell'ingegneria, ebbe l'intuizione  della spinta idrostatica (ossia del principio di cui parleremo fra poco), proprio mentre stava facendo il bagno.

Come mai, si chiese, al momento dell'immersione nella vasca l'acqua si spostava, uscendo dai bordi?
E perché gli sembrava che il corpo venisse spinto verso l'alto?

IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE

Da bravo scienziato Archimede cominciò a ragionare, a fare supposizioni ed esperimenti. E alla fine trovò quello che, nei secoli successivi, venne conosciuto come il principio di Archimede. Questo principio riguarda i corpi immersi nei fluidi, cioè nei liquidi e nei gas.

Esso dice che: un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto pari al peso della quantità di fluido spostata dal corpo. Questa spinta non è altro che la spinta idrostatica di cui parlavamo poche righe sopra.

Per esempio, immergendo interamente un canotto nell'acqua, viene spostata una quantità di liquido pari al volume del canotto. Poiché, però, la quantità di acqua spostata pesa più del materassino (che è pieno di aria), il materassino riceverà una spinta verso l'alto in grado di farlo galleggiare.

Anche una pietra gettata in acqua sposta una quantità d'acqua pari al suo volume. Però, poiché la quantità di acqua spostata in questo caso pesa meno della pietra, la spinta che quest'ultima riceverà  non sarà sufficiente per tenerla a galla!

Mentre, per esempio opposto, è sufficiente per tenere a galla un bestione gigantesco come una balena .

LA TEORIA DEI CORPI GALLEGGIANTI

Il principio di Archimede si collega poi alla  teoria dei corpi galleggianti . Essa afferma che affinché un oggetto possa galleggiare,  la spinta che riceve dall'acqua deve essere in grado di controbilanciare il peso dell'oggetto.

Ad esempio: per rimanere a galla, un nuotatore di 45 kg dovrà spostare 45 litri d'acqua (e questo perché 1 litro d'acqua pesa proprio un kg). Ma allora, perché stare a galla nell'acqua di mare è più facile che al lago, in un fiume o in piscina?

Semplice: perché  l'acqua salata pesa di più di quella dolce (è per via del sale disciolto che contiene, che ha un peso) e quindi, per ottenere un peso uguale a quello del corpo immerso, è sufficiente spostare meno acqua!

I corpi immersi in un liquido pesano di meno perché l'acqua si fa carico di un po' del loro peso. E questo non è altro che il principio di Archimede.