السبب الرئيسي وراء غرق السيارة بينما الباخرة الأكبر حجماً وكتلةً لا تغرق يكمن في مبدأ الطفو الذي اكتشفه العالم اليوناني أرخميدس.
مبدأ الطفو ينص على أن: الجسم المغمور كلياً أو جزئياً في سائل يتعرض لقوة دفع إلى الأعلى تساوي وزن السائل الذي يزيحه الجسم.
تفسير ذلك في حالة السيارة والباخرة:
السيارة: على الرغم من وزنها، فإن السيارة ليست مصممة بحيث تزيح كمية كبيرة من الماء مقارنة بوزنها. عندما تُغمر السيارة في الماء، فإنها تزيح حجماً قليلاً من الماء، وبالتالي تكون قوة الدفع إلى الأعلى الناتجة أقل من وزن السيارة، مما يؤدي إلى غرقها.
الباخرة: على العكس من ذلك، فإن الباخرة مصممة بهيكل خاص (عادة ما يكون مجوفاً) يسمح لها بإزاحة حجم كبير جداً من الماء. هذا الحجم الكبير من الماء المزاح ينتج قوة دفع إلى الأعلى كبيرة جداً، وهذه القوة تكون أكبر من أو تساوي وزن الباخرة. ونتيجة لذلك، تطفو الباخرة على سطح الماء.
بعبارة أخرى: الأمر لا يتعلق فقط بالحجم أو الكتلة المطلقة للجسم، بل يتعلق بكثافة الجسم مقارنة بكثافة الماء.
السيارة: على الرغم من وجود بعض الفراغات الهوائية فيها، إلا أن متوسط كثافة السيارة (كتلتها مقسومة على حجمها الكلي) يكون أكبر من كثافة الماء.
الباخرة: على الرغم من ضخامة كتلتها، فإن تصميمها المجوف يجعل حجمها الكلي كبيراً جداً، مما يجعل متوسط كثافتها أقل من كثافة الماء.
لذا، فإن قدرة الباخرة على الطفو تعود إلى تصميمها الذي يمكنها من إزاحة كمية كبيرة من الماء، مما يولد قوة دفع كافية لمقاومة وزنها، وبالتالي تبقى طافية.