Le navi stanno a galla grazie alla spinta idrostatica, principio scoperto dallo scienziato greco Archimede di Siracusa (vissuto nel III sec. a.C.) e che porta il suo nome: "un corpo immerso in un fluido riceve da questo una spinta dal basso verso l'alto uguale al peso del fluido da esso spostato".
Questa è, sostanzialmente, l'osservazione di base che porta al cosiddetto principio di Archimede: un corpo immerso in un fluido (nel campo gravitazionale terrestre) riceve una spinta verso l'alto pari alla forza peso del fluido spostato. e pertanto la moneta cade sul fondo.
In base al principio di Archimede, il comportamento di un solido immerso in un liquido dipende da due elementi: il suo peso, che agisce dall'alto verso il basso, e la spinta idrostatica, uguale al peso del liquido spostato dal corpo, che agisce dal basso verso l'alto.
Perché le navi galleggiano anche se hanno un enorme peso?
Una nave è fatta di ferro ma anche di spazi vuoti, e sposta un volume enorme d'acqua che pesa più della nave, così riceve una spinta verso l'alto maggiore del suo peso, e galleggia.
Per farla semplice questo si traduce in: se un oggetto ha una densità minore di quella dell'acqua galleggia, se maggiore affonda. La navi hanno un grande volume e in gran parte riempito con aria molto leggera e per questo galleggiano. Il sasso è invece un corpo molto denso ed affonda, qualsiasi sia la sua dimensione.