Какое основное условие плавания тел в жидкости?

Коротко: тело плавает, когда его средняя плотность меньше или равна плотности жидкости. Формально условие равновесия при плавании такое:

а сама равновесная «настройка» определяется равенством сил:

где $m$ — масса тела, $V_{\text{вытесн}}$ — объём вытесненной жидкости.

Из этого сразу следуют все случаи:

• Если $\rho_{\text{тела}} < \rho_{\text{жидкости}}$, тело плавает, частично погружаясь, пока не выполнится $mg=\rho_{\text{жидк}}gV_{\text{вытесн}}$.

• Если $\rho_{\text{тела}} = \rho_{\text{жидкости}}$, оно находится в нейтральной плавучести (может «висеть» в толще жидкости).

• Если $\rho_{\text{тела}} > \rho_{\text{жидкости}}$, тело тонет.

Полезное следствие: важна средняя плотность. Поэтому корабль из стали (материал плотнее воды) плавает за счёт большого объёма воздуха внутри — его суммарная средняя плотность получается меньше плотности воды. Ту же идею используют подводные лодки, меняя объём воды в балластных цистернах и тем самым свою среднюю плотность и степень погружения.