CÁC KHÍ CỤ TRÊN KHÔNG VÀ TẦU NGẦM
Từ xa xưa con người đã mơ ước biết bay và di chuyển được tự do như các loài chim và côn trùng. Tuy nhiên khi thực hiện các bước đi đầu tiên trong hàng không học con người đã sử dụng kinh nghiệm của các loài thủy sinh - cá và các loài khác sống dưới biển hơn là kinh nghiệm của các loài có cánh.
Cơ quan quan trọng nhất của loài cá là bong bóng (cá), nó giúp cá giữ cơ thể ở một độ sâu nhất định. Có một lực đẩy tác dụng lên con cá, giống như lên bất kỳ vật nào được nhúng xuống nước. Theo định luật Archimedes, nó bằng trọng lượng của phần nước bị chiếm chỗ. Nếu trọng lượng của vật nhúng trong nước lớn hơn thì nó sẽ chìm còn nếu nhỏ hơn, nó sẽ được nâng lên trên. Để cho vật đứng yên tại chỗ thì trọng lượng của nó phải bằng trọng lượng của phần nước bị chiếm chỗ.
Vì chúng ta đang sống tại đáy của đại dương không khí nên có thể cố gắng theo cách của loài cá để vượt lên khỏi bề mặt Trái Đất. Vấn đề chỉ là ở chỗ, trong nước, bong bóng cá chỉ cần chứa đầy không khí là đủ, còn trong khí quyển chiếc bong bóng tương tự phải chứa đầy chất khí nhẹ hơn không khí. Đó có thể là hyđrô, hêli, mêtan, amôniắc v.v... Tuy nhiên hyđrô, mêtan dễ cháy và gây nổ nguy hiểm, amôniắc là một chất độc còn hêli thì đắt. Cho nên đơn giản hơn cả là đốt nóng không khí thường. Anh em nhà Montgolfier là Joseph Michel (1740 - 1810) và Etienne Jacques (1745 - 1799) đã hành động như vậy vào ngày 21 tháng 11 năm 1783 và lần đầu tiên đã rời khỏi được mặt đất mấy phút nhờ một quả khí cầu. Bằng cách thay đổi nhiệt độ không khí trong quả cầu có thể thay đổi thuận tiện độ cao chuyến bay: đốt nóng sẽ tăng lực nâng, còn khi nguội đi thì quả cầu hạ thấp xuống.
Đây là chuyến bay đầu tiên có người.
Ngày nay các khí cầu - các bóng thám không của ngành khí tượng - được dùng để quan sát trạng thái khí quyển của Trái Đất cùng các nghiên cứu khoa học khác. Các khí cầu lái được (có điều khiển) các khí cụ có bộ phận dẫn tiến - được dùng vào các mục đích quảng cáo. Bắt đầu từ Đại chiến thế giới lần thứ I các khí cầu và các khí cầu lái được dùng để tiến hành do thám. Trong những năm Đại chiến thế giới lần thứ II, dùng các khí cầu người ta kéo được các hàng rào dây thép gai lên không để bảo vệ các thành phố khỏi bị đánh bom. Tuy nhiên, một cơn gió mạnh cũng dễ dàng phá hỏng các khí cầu lái hay khí cầu thường, nên chúng không được áp dụng rộng rãi như các thiết bị tương tự với chúng dưới nước - các tàu ngầm cùng các quả cầu lặn, tàu lặn sâu.
Mặc dù có các tình huống giống nhau các điều kiện bơi của tàu ngầm khác về nguyên lý với chuyển động của các khí cụ ''bơi'' trên không. Vấn đề là độ nén của nước rất nhỏ - thường nó nhỏ hơn độ nén của tàu ngầm, được xác định bởi độ cứng của vỏ tàu. Tàu ngầm 
không thể lơ lửng dưới nước giống như khí cầu ngay cả khi mật độ trung bình của nó bằng mật dộ của nước. Vị trí cân bằng này của tầu ngầm khác với khí cầu, không phải là ổn định (cân bằng bền) - chỉ cần lệch xuống dưới (hay lên trên) cũng làm biến dạng vỏ tàu khá nhiều và mật độ trung bình của tàu tăng (hay giảm khi nổi bập bềnh), trong khi mật độ nước hầu như giữ không đổi như cũ. Kết quả là tàu ngầm có xu hướng lệch xa khỏi vị trí cân bằng.
Cá cũng ở trong tình huống như vậy. Mặc dầu cá có bong bóng chúng vẫn phải dùng vây để giữ cân bằng treo ở một độ sâu xác định.
Có thể làm một thí nghiệm đơn giản minh họa cho hiện tượng vật bói ở trong nước. Muốn vậy, ta phải đặt vào một bình nước cao trong suốt một chiếc lọ con có miệng quay xuống dưới và chứa một phần không khí bên trong sao cho đáy của nó chỉ nhô lên khỏi mặt nước một chút (đương nhiên chiếc lọ phải nổi trong nước chứ không bị chìm). Miệng của bình nước cao phải được bịt bằng một màng cao su mỏng.
Nếu ấn ngón tay lên màng cao su áp suất trong bình tăng lên - không khí bị nén lại kể cả không khí ở trong lọ con; nó bắt đầu chìm xuống. Nếu thả màng cao su, lọ con sẽ dâng lên. Ta không thể làm cho chiếc bình dùng ở một độ sâu nào đó vì vị trí cân bằng như thế không bền. Điều duy nhất có thể làm được bằng cách thay đổi lực ấn trên màng cao su, là làm cho các dao động của lọ nhờ quán tính của nó và tính nhớt của nước nhỏ đến mức mắt ta không nhìn thấy được.
SỰ GIỮ CÂN BẰNG CỦA CÁC TÀU NGẦM
Khuynh tâm của con tàu phải nằm cao hơn trọng tâm:
1. Khuynh tâm,
2. Trọng tâm,
3. Tâm của phần choán nước.
Trong lịch sử đã có nhiều trường hợp, khi con tàu thuỷ được chế tạo bởi những người thợ thiếu kinh nghiệm, đóng xong và hạ thủy, thì lập tức bị lật và chìm xuống nước (phần choán nước). Ở vị trí cân bằng, trọng tâm của con tàu thường nằm cao hơn tâm của phần tàu dưới nước - là điểm đặt của lực Archimedes. Tuy nhiên điều đó không có nghĩa là vị trí cân bằng là không ổn định, mà vì tình trạng nghiêng của con tàu làm dịch chuyển điểm đặt của lực Archimedes. Mômen lực xuất hiện do con tàu bị nghiêng sẽ làm con tàu trở về vị trí cân bằng, nếu giao điểm của mặt phẳng đối xứng của con tàu và đường thẳng đứng đi qua điểm đặt của lực Archimedes (gọi là khuynh tâm hay tâm nghiêng), nằm cao hơn trọng tâm con tàu. Nếu không đạt được điều này thì ngay cả một chút nghiêng ngẫu nhiên cũng có thể làm cho con tàu bè lật, nghĩa là vị trí cân bằng sẽ thực sự không ổn định.
