Dag Rens,
Op aarde ondervindt een voorwerp een opwaartse kracht van de vloeistof (of het gas) waarin het zich bevindt. De opwaartse kracht ontstaat doordat de druk van de vloeistof op een lagere plaats iets groter is dan de druk op een hogere plaats. Het verschil in druk is een gevolg van de zwaartekracht op de vloeistof. (Buoyant force betekent opwaartse kracht.)
De zwaartekracht werkt ook op het voorwerp zelf. Als je een voetbal onderin een met water gevulde emmer loslaat, heffen de verticale krachten elkaar niet op. De opwaartse kracht is groter dan de zwaartekracht, zodat de bal in beweging komt en naar boven gaat. Al met al verricht de zwaartekracht (positieve) arbeid. Dit kost zwaarte-energie.

In de ruimte, ver van alle hemellichamen, is de zwaartekracht verwaarloosbaar, zodat in de vloeistof geen drukverschil en geen opwaartse kracht ontstaat. De voetbal blijft op zijn plek in het water als je de bal in rust loslaat. Er gebeurt niks dat energie kost.
Groet, Jaap

>- Klopt het dat een voorwerp in een gas of vloeistof omhoog wordt gedrukt vanwege de zwaartekracht op de vloeistof, en dat de vertikale krachten elkaar opheffen?

Nee. De opwaartse kracht ontstaat doordat de druk onderaan een voorwerp groter is dan bovenaan. De netto opwaartse kracht is gelijk aan het gewicht (=kracht, meestal door zwaartekracht veroorzaakt = volume voorwerp x soortelijke massa vloeistof x zwaartekrachtsversnelling = Vρg) van de verplaatste vloeistof.
Als het voorwerp een kleiner gewicht heeft dan de opwaartse kracht dan zal het stijgen. Indien gelijk dan blijft het hangen, indien kleiner, dan daalt het voorwerp. Vergelijk een pingpongbal met lucht in water (stijgt), een pingpongbal gevuld met water (zweeft) en een pingpongbal gevuld met lood (zinkt).

>Zoja, klopt het dan dat een voetbal in een vat met water in de ruimte gewoon op zijn plek blijft en dat er geen Buoyant krachten aanwezig zijn? 
Nee dus. De opwaartse kracht is altijd aanwezig. Alleen kan die kleiner zijn dan het gewicht van het voorwerp dan daalt dit. Bij een voetbal is de opwaartse kracht te berekenen (Vρg). Je meet de zwaartekracht van de bal. Het verschil is de netto kracht die de bal doet stijgen, zweven of zinken.

>Als voorgaande stellingen juist zijn, mag ik dan concluderen dat de opwaartse kracht enkel te maken heeft met de zwaartekracht en dat dit in totaal geen energie kost? 
Dit is verkeerd gebruik van "energie".  Er is altijd energie betrokken als er krachten zijn die een verplaatsing veroorzaken (ΔE = FΔs cos φ als φ de hoek is tussen verplaatsing en kracht). Alleen als φ = 90º is de energieverandering 0 J. Dat is zo bij de baanbeweging van de maan om de aarde. Maar niet bij een voetbal in water. 
Een bal die onder water geduwd wordt vereist een kracht van jou en een energie:  Fs met s de diepte waartot je de bal onderduwt. Je armkracht werkt tegen de opwaartse kracht in (en overwint die want je duwt de bal onder). Als je je kracht stopt dan stijgt de bal weer op: dan is er alleen de opwaartse kracht en die wijst omhoog (stijgen).

De kracht voor onderduwen moet minimaal zo groot zijn als de opwaartse kracht plus een beetje. Kracht is geen energie.  Kracht gebruikt energie als de kracht een verplaatsing veroorzaakt (onderduwen of later terugveren naar boven: opwaartse kracht x stijging)

Dag Jaap, 

Ik bedoelde niet de vertikale krachten maar natuurlijk de horizontale krachten die elkaar opheffen en dus geen invloed hebben op de opwaartse kracht. 
Dus ik mag concluderen dat we te maken hebben met zwaartekracht. 
Nu het volgende denkbeeldige vraag/experiment. 

Stel ik heb een ronde buis van 2m in diameter. Deze buis heeft dezelfde vertikale lengte als de hoogte v/d atmosfeer om de aarde. In de buis geldt dus dezelfde druk als daarbuiten. 

Nu ga ik in de buis staan met een ballon die gevuld is met 1 atmosferische druk. Oftewel, ik laat gewoon wat lucht in de ballon lopen voor zover mogelijk en vervolgens knoop ik hem dicht. 

Nu ga ik de ballon verwarmen. 
De kinetische energie neemt toe waardoor de ballon gaat uitzetten. 
Wanneer de ballon gaat uitzetten zal een deel van de kinetische in de ballon worden overgedragen op de moleculen die buiten op de ballon botsen. De som van de toenemende kinetische energie in de ballon als daarbuiten is samen gelijk aan de energie die ik in beginsel toevoeg omdat de botsingen zelf volledig elastisch zijn. Het volume aan lucht in de buis zal vervolgens dus iets toenemen. 

Als ik de ballon loslaat zal deze stijgen omdat massa/volume lager is als daarbuiten. 
De ballon zal vervolgens gaan stijgen tot er een equilibrium optreedt van de Buoyant kracht die hiervoor verantwoordelijk is. 

Kan ik concluderen dat ik alle thermische energie die ik in beginsel toevoeg aan de ballon als daarbuiten + de stijgende kracht tot mijn beschikking heb in de buis? 

Mvg Rens

Dag Rens,
De vraag 'Kan ik concluderen dat ik alle thermische energie die ik in beginsel toevoeg aan de ballon als daarbuiten + de stijgende kracht tot mijn beschikking heb in de buis?' kan ik niet beantwoorden doordat ik niet begrijp wat bedoeld wordt met 'stijgende kracht tot mijn beschikking heb' en niet begrijp hoe 'thermische energie' in deze situatie verband houdt met een 'stijgende kracht'.
Groet, Jaap

>Wanneer de ballon gaat uitzetten zal een deel van de kinetische in de ballon worden overgedragen op de moleculen die buiten op de ballon botsen.

Waarom? De moleculen buiten bewegen en geven een druk op de ballonwand buitenkant. De mindere moleculen (aantal/volume) binnen bewegen sneller en geven een gelijke druk waardoor de ballon zijn vorm houdt. Of hij stijgt hangt af van ballon volume, diens gewicht en dat van de opwaartse kracht.
Die hele cilinder tot dampkringhoogte lijkt me zinloos in dit geval.

En dat rare Engelse "buoyant force" heet in normaal Nederlands gewoon "opwaartse kracht"

Als ik een bal met lucht onder water breng (wat energie kost) dan geef ik deze bal steeds meer potentiële kracht. Deze potentiële energie is van dezelfde grootte als de kracht die nodig is voor het naar beneden drukken. Samen nul dus. 

In tegenstelling tot mijn ballon waarbij in beginsel 1atm heerst zijn het de moleculen die door verhitting meer kinetische energie krijgen, waardoor de ballon gaat uitzetten en vervolgens wil gaan stijgen omdat massa per volume steeds kleiner wordt. 
Tijdens het verhitten zal de ballon een deel kinetische energie overgeven aan de moleculen buiten de ballon. (Vanwege het uitzetten) De totale energie die ik toevoeg gaat de facto niet verloren omdat moleculen volledig elastisch botsen en er enkel kinetische energie wordt doorgegeven. 

Tijdens het drukken van de bal ben ik dus wel mijn kracht kwijt om deze op diepte te brengen en bij het uitzetten van de ballon door verhitting niet. 

Dan kan ik dus spreken van kinetische energie die ik heb toegevoegd in en buiten de ballon + de buoyant kracht. 

Als ik een bv. een volume vacuüm trek naast mijn ballon, dan genereer ik ook potentiële stijgkracht. Ik til dus in feite de lucht omhoog buiten mijn vacuüm getrokken volume. Het vacuüm getrokken volume heeft geen massa en wil dus ook stijgen. 
Deze kracht is wederom samen nul met de potentiële drijfkracht.
Maar zelfs tijdens het vacuüm trekken geef ik de moleculen daarbuiten meer kinetische energie. 

Mvg Rens

'Waarom? De moleculen buiten bewegen en geven een druk op de ballonwand buitenkant. De mindere moleculen (aantal/volume) binnen bewegen sneller en geven een gelijke druk waardoor de ballon zijn vorm houdt. Of hij stijgt hangt af van ballon volume, diens gewicht en dat van de opwaartse kracht.
Die hele cilinder tot dampkringhoogte lijkt me zinloos in dit geval'

Wanneer ik mijn ballon laat vollopen met lucht is massa/volume precies hetzelfde als daarbuiten. Als ik de ballon dicht knoop en ga verhitten krijgen de moleculen in de ballon meer snelheid, waardoor er meer bombardementen van binnenuit tegen de wand ontstaan.
Als dit groter is dan de kracht van de moleculen die van buiten op de ballon slaan zal de ballon dus uitzetten.
Buoyant of Archimedes kracht is hetzelfde, maar daar gaat mijn vraag ook niet over.