Гигантский корпус корабля может идти по воде глубиной всего с городской автобус, тогда как стальной болт рядом с ним исчезает на дне после единственного падения. Это не парадокс, а точный баланс между массой, объемом и направленной вверх силой воды.
Главную роль здесь играет выталкивающая сила, которая по закону Архимеда равна весу вытесненной жидкости. Корабль в основном состоит из пустого внутреннего объема, заключенного в стальные стенки, поэтому его общая, усредненная плотность оказывается ниже плотности воды. Когда корпус погружается в воду, он вытесняет такой объем жидкости, вес которой может уравновесить массу корабля. Так возникает статическое равновесие между силой тяжести и силой плавучести.
Болт, напротив, почти полностью состоит из сплошной стали. Его плотность в несколько раз больше плотности воды, внутренних полостей практически нет. Даже будучи полностью погруженным, он вытесняет объем воды, вес которого намного меньше его собственного веса. Сила тяжести берет верх, выталкивающей силы не хватает, чтобы компенсировать нагрузку, и предмет ускоренно идет вниз. Корабельные конструкторы используют тот же расчет плотности и вытеснения: запас плавучести корпуса служит для них своего рода «запасом прочности», подобно коэффициенту запаса у инженеров, и позволяет огромным судам проходить по мелким фарватерам, которые на первый взгляд никак не вяжутся с их масштабами.
