На тело в воде действуют две силы: сила тяжести (Fт) и архимедова сила (FA). В зависимости от соотношения между этими силами тело может плавать или тонуть:
Если сила тяжести, действующая на тело, больше архимедовой силы, то тело тонет (а):
(Fт > FA)
Если средняя плотность тела больше плотности жидкости, то оно тонет:
mтg > ρжgVт, ρт > ρж .
Если сила тяжести, действующая на тело, равна архимедовой силе, то тело находится в состоянии равновесия внутри жидкости (б):
(Fт = FA)
Если средняя плотность тела равна плотности жидкости, то оно может плавать внутри этой жидкости на произвольной глубине:
mтg = ρжgVт, ρт = ρж .
Если сила тяжести, действующая на тело, меньше архимедовой силы (Fт < FA ), равнодействующая этих сил направлена вверх, и тело начинает всплывать. Пока тело не достигнет свободной поверхности жидкости, выталкивающая сила не изменяется. При дальнейшем подъеме выталкивающая сила начнет уменьшаться, и когда она станет равной по модулю силе тяжести, тело остановится и будет плавать на поверхности жидкости (в). Всплывшее тело будет, таким образом, частично выступать над поверхностью жидкости.
Объем погруженной части Vп будет таков, что вес вытесненной им жидкости будет равен силе тяжести тела:
ρжgVп = mg.
Если средняя плотность тела меньше плотности жидкости:
ρт < ρж, то ρж Vп = ρт V.
Это и есть условие плавания сплошного тела на поверхности жидкости. Например, плавающий на поверхности воды айсберг, плавающая на поверхности ртути сталь и др.
Плавающие по рекам, морям, океанам корабли изготавливаются из материалов различной плотности. Даже перевозя большой груз, суда не тонут. Подводная часть корабля вытесняет столько воды, что вес этой воды равен весу или силе тяжести корабля с грузом в воздухе.