Por Que No Se Hunden los Barcos
Siempre la misma pregunta, con su peso flotan ¿por que? son enormes barcos y además de hierro, que sentido tiene que cualquier otra cosa se hunda.
21 de May · 441 palabras.
🕘 Resumen
Este artículo explica por qué los barcos flotan en el agua, a pesar de que están hechos de materiales más densos que el agua, como el hierro y el acero.
La clave para entender esto es que los barcos no son sólidos por dentro, sino que contienen aire en una gran parte de su casco, lo que reduce su densidad total y les permite flotar.
Sin embargo, simplemente tener una densidad menor que el agua no es suficiente para que un barco flote, ya que debe equilibrar su peso con el empuje del agua que ejerce sobre él al sumergirse.
Cuando el agua ocupa el volumen que el barco desaloja al sumergirse, ejerce una fuerza sobre el casco para sacarlo del agua, pero esto no causa que el barco rebote debido a su peso. En cambio, el barco se sumerge hasta que su peso y el empuje del agua se equilibran, y permanece flotando en ese punto.
En resumen, los barcos flotan porque su diseño y contenido de aire reducen su densidad total y equilibran su peso con el empuje del agua.
Estamos acostumbrados a ver cómo los barcos se mantienen flotando sobre el agua, incluso algunos tan pesados que parecen desafiar la intuición de que se mantengan a flote.
En principio, se podría pensar que esto se debe a los materiales de los que están hechos los barcos (idea quizá más probable cuando todavía eran de madera la mayoría), pero en cuanto vemos que éstos están hechos de hierro y acero, elementos más densos que el agua y por tanto que no flotan sobre ésta, este argumento falla.
Sin embargo, a pesar de que el metal es más denso que el agua, se da una característica crucial para que el barco flote: dado que éste no contiene únicamente metal, sino que una gran parte del interior del casco es aire (ya que éste no es macizo por dentro, fundamentalmente debido a que a parte de que flote, se suele querer utilizarle para transportar cosas en su interior), la densidad total media del barco es inferior a la del agua.
Claro que únicamente con ser menos denso que el agua no es suficiente, ya que si pesase mucho, este peso no llegaría a ser compensado por este empuje que ejerce el agua sobre él , debido a su menor densidad y nuestro barco se hundiría.
Pero para ver esto, hace falta entender por qué el agua ejerce dicho empuje sobre el barco y cuánto es este.
El empuje
Al sumergirse una parte del barco bajo el agua, éste está ocupando un volumen que de no estar él sería rellenado por el agua del mar. Ahora bien, al desalojar dicho volumen de agua, ésta ejerce una fuerza contra el casco del barco para sacarle del agua y poder volver a ocupar dicho volumen de agua. Esto causaría que el barco “rebotase” y fuese lanzado hacia el aire, pero esto no ocurre debido al peso que tiene el barco.
Así que el barco se sumergirá hasta la profundidad en la que el empuje del agua y su peso se igualen. Y esto ocurre cuando el volumen que ha desalojado, si lo llenásemos entero de agua, pesa exactamente lo mismo que el barco.
Y por lo tanto, bastaría conocer la masa del barco para calcular el volumen de éste que debe sumergirse para mantenerlo a flote, ya que su masa tiene que ser igual a la densidad del agua (o del líquido sobre el que se encuentre) por el volumen desalojado.
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