W ujęciu
Archimedesa prawo to brzmi następująco:
każde
ciało zanurzone w cieczy traci pozornie na ciężarze
tyle, ile wynosi ciężar cieczy wypartej przez to
ciało, tzn. ciało zanurzone w cieczy doznaje ze
strony tej cieczy parcia do góry, równego co do
wartości ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało.
Z czasem
prawo to uogólniono na gazy i ciała sypkie spełniające
określone warunki.
Jak głosi
legenda, Hieron II po obwołaniu go królem Syrakuz
w 265 p.n.e. zamówił dla siebie koronę z czystego
złota. Władca nie dowierzał jednak złotnikowi. Posądzał
go o to, że koronę wykonał ze srebra i z zewnątrz
tylko pozłocił. Zwrócił się tedy do przebywającego
na jego dworze Archimedesa, aby ten sprawdził jego
przypuszczenie, nie niszcząc pięknej korony.
Archimedes
długo myślał nad tym zadaniem, niestety, bez skutku.
Zastanawiał się nad tym nawet w kąpieli. Siedząc
kiedyś w wannie zauważył, że ciała zanurzone w cieczy
wydają się lżejsze. W tym momencie przyszło nań
olśnienie. Z okrzykiem: heureka! (znalazłem!) Archimedes
ponoć wyskoczył z wanny i w stroju mocno niekompletnym
pobiegł przez miasto do swego króla, aby mu zakomunikować
o rozwiązaniu problemu. Jeśli więc wierzyć legendzie,
to dzięki zadaniu króla Hierona Archimedes odkrył
ważne prawo, zwane dziś prawem Archimedesa, które
stanowi podstawę teorii pływania ciał.
Jeżeli
rzeczywiście Archimedes odkrył to prawo w wannie,
to trudno się dziwić, że był zaskoczony prostotą
metody, jaką należało zastosować, aby rozwiązać
postawione mu zadanie. Srebro ma bowiem gęstość
prawie dwa razy mniejszą niż złoto. Fałszywa korona
musiałaby więc mieć znacznie większą objętość niż
korona z czystego złota o tej samej masie i co za
tym idzie wypierałaby więcej wody, a zatem więcej
traciłaby pozornie na ciężarze". Inaczej fałszywa
korona byłaby w wodzie znacznie lżejsza niż próbka
czystego złota o tej samej masie.
Prawo
Archimedesa jest najważniejszym, lecz bynajmniej
nie jedynym osiągnięciem Archimedesa w zakresie
hydrostatyki. Jego badania i spostrzeżenia dotyczące
warunków równowagi cieczy i warunków pływania ciał
legły u podstaw rozwoju tej dziedziny.