แรงพยุง

แรงพยุงหรือแรงลอยตัว (buoyant force;) คือ แรงที่ของเหลวกระทำต่อวัตถุในทิศทางตรงข้ามกับแรงโน้มถ่วงของโลกเมื่อวัตถุนั้นอยู่ในของเหลว ขนาดของแรงพยุงขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของของเหลว และปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมลงในของเหลว เช่น ลูกบอลลอยตัวอยู่บนผิวน้ำได้เนื่องจากมีแรงพยุงของน้ำช่วยพยุงลูกบอลไว้ แรงพยุงส่งผลให้วัตถุมีลักษณะการจมและการลอยที่แตกต่างกัน

แรงพยุงส่งผลให้วัตถุมีลักษณะการลอยและการโจมที่แตกต่างกัน

          เมื่อวัตถุอยู่นิ่งในของเหลวแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุจะมีค่าเท่ากับศูนย์ ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กล่าวคือ แรงลัพธ์ของของเหลวที่กระทำกับวัตถุส่วนที่จมจะอยู่ในของเหลวจะมีขนาดเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุที่จม ดังนั้น ค่าที่อ่านได้ของน้ำหนักวัตถุที่ช่างด้วยเครื่องชั่งสปริงในของเหลวจะน้อยกว่าค่าที่อ่านได้เมื่อชั่งในอากาศ เนื่องจากในของเหลวจะเกิดแรงพยุงกระทำกับวัตถุส่วนที่จมนั่นเอง

         อาร์คิมีดิส (archimedes) นักปราชญ์ชาวกรีก ทำการศึกษาเกี่ยวกับการจมและการลอยของวัตถุ พบว่า แรงพยุงมีความสัมพันธ์กับความหนาแน่นของของเหลวและมีปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมอยู่ในของเหลว กล่าวคือ ขนาดของแรงพยุงจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ ซึ่งสามารถคํานวณได้จากสมการ

          เหล็กจะมีความหนาแน่นที่มากกว่าน้ำจึงจมน้ำ แต่เมื่อนำเหล็กมาตีเป็นแผ่นบางๆ แล้วนำมาทำให้เป็นรูปทรงปริมาตรจะเพิ่มขึ้น ทำให้มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ จากหลักการนี้ทำให้เข้าใจถึงการสร้างเรือเหล็กซึ่งสามารถลอยตัวอยู่ในน้ำได้