¿Por qué flotan los barcos?

Cuando estás en un barco, es fácil olvidar que en realidad es sólo un vehículo para el agua. El barco flota porque el agua que tiene debajo es más densa que la que tiene encima, lo que le permite desplazar su propio peso y mantenerse a flote.

Principio de Arquímedes

Seguro que has oído el dicho «cuanto más pesa algo, más difícil es de empujar». Pero, ¿has pensado alguna vez por qué ocurre esto? Se debe al Principio de Arquímedes.

El Principio de Arquímedes establece que la fuerza de flotación sobre un objeto es igual al peso del fluido que desplaza. El peso del fluido desplazado (también llamado fuerza ascendente) empuja hacia arriba el objeto que lo ha desplazado. En otras palabras: mientras haya suficiente agua bajo nuestros barcos, no se hundirán.

El peso específico

La gravedad específica de un material es la relación entre su densidad y la del agua. Cuanto más densa es una sustancia, más masa tiene por unidad de volumen; por tanto, la gravedad específica es una medida de la masa que tiene una sustancia por unidad de volumen.

Por definición, el agua tiene una gravedad específica de 1 (o 100%). Si algo tiene más masa que el agua pero menos volumen que ésta, entonces tendrá mayor densidad que el agua (ya que no hay partículas extra en el espacio entre ellas). Si algo fuera menos denso que el agua pero tuviera más partículas por unidad de volumen que el agua, entonces tendría menos masa total comparada con su volumen en comparación con algo que tuviera un tamaño de partículas similar pero mayor densidad.

La densidad del agua de mar

La densidad del agua de mar es de 1,03 g/cm3, lo que significa que por cada centímetro cúbico (cm3) de agua de mar hay 1,03 gramos de masa contenidos en ese espacio. La densidad del agua dulce es de 0,99 g/cm3, lo que significa que hay menos gramos por litro (l). Entonces, ¿por qué importa esto?

Si pusiéramos un barco en 5 l de agua dulce y luego vertiéramos 5 l de agua salada sobre él, debido a las diferentes densidades entre el agua dulce y el agua salada, el barco flotaría más alto en el agua salada que en el agua dulce

La fuerza de flotación

La fuerza de flotación es la fuerza ascendente sobre un objeto en un fluido. La idea fue introducida por primera vez por Arquímedes en su obra «Sobre los cuerpos flotantes». Según él, si uno se sumerge en el agua y no contiene la respiración, será empujado hacia arriba por una fuerza igual al peso del agua desplazado por su cuerpo. Este principio sigue siendo válido hoy en día.

Si sumerges un objeto, como un ladrillo o un patito de goma, en el agua, éste desplaza su propio volumen de líquido y experimenta una fuerza de flotación que es igual al peso de ese líquido. Cuando esto sucede, piensa en lo que ocurre en el interior: el aire ha sido expulsado al entrar más agua en contacto con la superficie. Esto significa que, mientras haya suficiente aire dentro de tu barco (o cualquier otra cosa), ¡flotará!

Un barco flota porque su peso es menor que el peso del agua que desplaza.

Seguramente te habrás dado cuenta de que los barcos flotan en el agua. Eso se debe a que los barcos tienen una densidad mayor que el agua, lo que significa que pesan más que el agua que desplazan.

Por eso tu barco puede flotar: ¡pesa menos de lo que el barco desplaza!

Conclusión

Espero que hayas disfrutado de este artículo tanto como yo. Me encanta aprender cosas nuevas y conocer las experiencias de otras personas, así que si tienes alguna pregunta o comentario no dudes en dejarlo a continuación.

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