Αν κάποιος ήθελε να μάθει πόσο χρυσό ή άλλα λιγότερο πολύτιμα μέταλλα υπήρχαν σε ένα στέμμα, όπως έκανε περίφημα ο Αρχιμήδης, θα ήταν απαραίτητο να κατανοήσει την αρχή της υδροστατικής ισορροπίας ή της υδροστατικής ισορροπίας. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη βοήθεια ενός εργαστηριακού εξοπλισμού που έχει το ίδιο όνομα — μια υδροστατική ισορροπία. Ουσιαστικά, αυτή η συσκευή λαμβάνει μετρήσεις βάρους μιας ουσίας ή ενός αντικειμένου, όπως ένας πολύτιμος λίθος ή ένα υγρό. Το κάνει συγκρίνοντας το βάρος του αντικειμένου που αιωρείται στον αέρα και ξανά στο νερό, όπου, όπως γνωρίζουν οι κολυμβητές, τα αντικείμενα φαίνονται πολύ ελαφρύτερα. Αυτό οφείλεται στην ώθηση προς τα πάνω που ασκεί το νερό σε ένα αντικείμενο, η οποία μπορεί επίσης να εκτοπίσει το νερό από το δοχείο του. Ο εξοπλισμός που μετρά αυτά τα χαρακτηριστικά μοιάζει συχνά με μια μηχανική ή ηλεκτρονική ζυγαριά με ένα δοχείο προσαρμοσμένο για τη συγκράτηση της εν λόγω ουσίας.
Για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών πυκνότητας χρησιμοποιώντας μια υδροστατική ζυγαριά, μια ουσία ζυγίζεται πρώτα στον αέρα και στη συνέχεια η ίδια ουσία βυθίζεται σε ένα μεγαλύτερο δοχείο που περιέχει νερό. Αυτές οι δύο μετρήσεις συγκρίνονται και διατυπώνονται για να περιγράψουν τη βαρύτητα της ουσίας. Το μέτρο βαρύτητας λέει στους ερευνητές ζωτικής σημασίας πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα του αντικειμένου ή πώς μια ουσία ή ένα αντικείμενο θα συμπεριφέρεται κάτω από διάφορες πιέσεις.
Η υδροστατική ισορροπία αναφέρεται συχνά στη σχέση μεταξύ της βαρύτητας και της πίεσης αερίου σε μια ουσία. Οι ουσίες υφίστανται διαφορετικές ποσότητες πίεσης σε διαφορετικά βάθη. Όσο πιο βαθιά είναι η περιοχή, τόσο μεγαλύτερη πίεση υφίσταται από τη βαρύτητα. Ουσιαστικά, καθώς η βαρύτητα πιέζει προς τα κάτω – μια σχετική αύξηση – η κλίση πίεσης της ουσίας αυξάνεται επίσης. Με απλά λόγια, για να μετρήσετε τον χρυσό σε μια κορώνα, μπορεί να είναι χρήσιμο να γνωρίζετε ότι η ανοδική δύναμη του νερού σε ένα αντικείμενο ισούται με το βάρος του μετατοπισμένου ρευστού του.
Αυτές οι δυνάμεις μπορούν να αλληλεπιδράσουν με μια ουσία σε άλλες πτυχές, όπως η θερμοκρασία και η επιφάνεια, δημιουργώντας πιέσεις ή ενέργεια. Η υδροστατική ισορροπία μπορεί να αιωρήσει στοιχεία σε άλλα μείγματα καθώς και νερό, προκειμένου να μετρηθεί η βαρύτητα των ουσιών. Τα μέτρα μπορούν επίσης να ανιχνεύσουν την καθαρότητα ουσιών που ενδέχεται να αναμειχθούν με άλλα στοιχεία. για παράδειγμα, εάν ένα στέμμα περιέχει ακαθαρσίες, ή στην περίπτωση του Αρχιμήδη, ασήμι, το οποίο έχει μια μετρήσιμα διαφορετική υδροστατική ισορροπία από τον χρυσό. Σήμερα η τεχνολογία βρίσκει χρήσεις σε εφαρμογές όπως η γεμολογία, η αστροφυσική, η γεωλογία και η ατμοσφαιρική. σε μεγαλύτερες κλίμακες, η αρχή χρησιμοποιείται για να περιγράψει χαρακτηριστικά πλανητών και αστεριών. Σε όλα αυτά τα πλαίσια, η υδροστατική ισορροπία αναφέρεται στο πώς μια ουσία μπορεί να συμπεριφέρεται ή να διατηρεί το σχήμα ή τη σύνθεσή της κάτω από ποικίλες πιέσεις.
Παραδοσιακά, η τεχνολογία υδροστατικής ισορροπίας βασιζόταν σε μηχανικό εξοπλισμό. Αυτή η τεχνολογία είχε συνήθως το σχήμα μιας κοινής ισορροπίας: μια δομή σε σχήμα Τ που υποστηρίζει δύο πιάτα σε κάθε άκρο. Οι διαφορές στο βάρος θα προκαλούσαν τον βραχίονα να λυγίσει προς το βαρύτερο στοιχείο.
Ο σύγχρονος εξοπλισμός υδροστατικής ισορροπίας βασίζεται στην ακριβή ηλεκτρονική ανίχνευση. Η τεχνολογία μπορεί να μοιάζει με ζυγαριά με ένα μόνο σκάφος αναρτημένο από μια ηλεκτρονική πλατφόρμα. Τα όργανα μπορούν να κλιμακωθούν σε διάφορα μεγέθη. Ορισμένα είναι σχεδιασμένα για λειτουργία σε πάγκο, ενώ άλλα είναι μεγαλύτερος, αυτόνομος εξοπλισμός για να χειρίζονται μεγαλύτερα σκάφη.
Οι σύγχρονες συσκευές προσφέρουν ψηφιακές εξόδους και πολλές άλλες ενδείξεις ακριβείας. Οι ηλεκτρονικοί ψηφιακοί αισθητήρες μπορούν να αναφέρουν όχι μόνο τη δεδομένη υδροστατική ισορροπία ενός στοιχείου, αλλά μπορούν επίσης να εξάγουν πρόσθετες υπολογισμένες πληροφορίες. Τέτοια δεδομένα μπορεί να περιλαμβάνουν εκτελούμενες αναλύσεις και συγκρίσεις μεταξύ σειρών μετρήσεων, καθώς και μετατροπές μονάδων μεταξύ Imperial ή μετρικών συστημάτων. για έτοιμη απόδοση σε όποια μέτρα απαιτούνται.