Um objeto flutuará em um líquido quando a força de empuxo que atua sobre ele for igual ao peso do objeto. A força de empuxo é a força ascendente exercida por um fluido que se opõe ao peso de um objeto parcial ou totalmente imerso. É igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. A densidade desempenha um papel crucial na determinação se um objeto irá flutuar ou afundar.

Um objeto flutua quando sua densidade média é menor ou igual à densidade do líquido. A densidade é definida como a massa por unidade de volume de uma substância. Se a densidade média de um objeto for menor que a do líquido, ele deslocará uma quantidade igual de líquido com um peso maior que seu próprio peso, resultando em uma força resultante para cima que mantém o objeto flutuando.

Matematicamente, este conceito pode ser expresso utilizando o princípio de Arquimedes, que afirma que a força de empuxo sobre um objeto submerso em um fluido é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. Em outras palavras:

Força flutuante =Peso do fluido deslocado

Se a força de empuxo for maior que o peso do objeto, ele flutuará. Se a força de empuxo for menor que o peso do objeto, ele afundará. Se a força de empuxo for igual ao peso do objeto, ele permanecerá suspenso no líquido.

Portanto, um objeto flutuará em um líquido quando sua densidade média for menor ou igual à densidade do líquido, garantindo que a força de empuxo seja suficiente para neutralizar o peso do objeto e mantê-lo flutuando.