Cuando un barco flota en el agua del mar
Contenidos
La respuesta tiene que ver con el hecho de que cuando se coloca un objeto en el agua, ésta es empujada hacia fuera. Es posible que lo hayas notado cuando te bañas en una bañera. Conocido como el principio de Arquímedes, cuando el agua es empujada por un objeto, el agua ejerce una fuerza de vuelta sobre el objeto que es igual al peso del objeto. Esto es lo que ayuda a que un objeto flote.
Hace más de 2.200 años, un científico llamado Arquímedes se sentó en su bañera y descubrió que cuando se coloca un objeto en el agua, el agua se aparta, se desplaza. Si el objeto flota, la cantidad de agua que se desplaza pesa lo mismo que el objeto. Existe una fuerza, llamada fuerza de flotación, que empuja a un objeto cuando desplaza el agua. La fuerza ascendente ejercida por el agua es igual al peso del agua desplazada. Por lo tanto, si un objeto desplaza sólo un poco de agua, el peso de esa pequeña cantidad de agua es pequeño y, por lo tanto, la fuerza de flotación también es pequeña. Si, por el contrario, el objeto desplaza mucha agua, entonces habrá una gran fuerza de flotación que empuja hacia arriba. Que un objeto se hunda o flote depende de su densidad y de la cantidad de agua que desplace para crear una fuerza de flotación lo suficientemente fuerte. ¿Qué densidad puede tener un «barco» de aluminio antes de hundirse?
Por qué el barco flota en el agua mientras la aguja se hunde en hindi
Un barco flota en el agua pero la aguja se hunde debido a la flotabilidad. La ley de Arquímedes establece que un cuerpo sumergido en el agua desplaza su volumen de agua, y si este volumen de agua desplazado pesa más que el cuerpo sumergido, el cuerpo flotará. Si pesa menos que el cuerpo, éste se hundirá.
Así, el volumen de agua desplazado por la aguja pesa menos que la aguja, y ésta se hunde. En términos sencillos, el clavo se hunde porque la densidad del acero/aguja es mayor que la del agua. En cambio, un barco tiene muchos espacios huecos (llenos de aire) por lo que la densidad total del barco es menor que la del agua. Por lo tanto, la parte sumergida del barco desplaza el agua igual a su peso y flota.
Por qué el barco de hierro flota en el agua
Por la misma razón que las bolas de bolos flotan (porque el agua salada del tamaño de una bola de bolos pesa más), los barcos flotan (porque el peso global de un barco es menor que el peso global del agua salada del tamaño de un barco.
Densidad global. Un barco no es sólo metal. Contiene abundantes cantidades de plástico y madera, que tienen densidades más bajas que el agua. Hay que calcular la densidad global del objeto, no sólo del metal.
La forma: Si los barcos se hicieran con una forma que favoreciera el hundimiento, sin duda se hundirían (independientemente de la madera y todo eso). Los ingenieros diseñan los barcos para que sean lo más fáciles de flotar y lo menos posible de hundir. Imagínese un barco con una forma de V muy pronunciada y con un ángulo muy estrecho. Es mucho más probable que este barco se hunda que uno que también tenga forma de V pero con un ángulo interno mucho más amplio.
Parece que deberían hundirse porque estamos acostumbrados a ver caer cosas. Pero para que el barco se hunda tiene que apartar parte del agua, que no tiene otro sitio al que ir que hacia arriba. Así que es una pregunta: ¿el barco «quiere» hundirse más de lo que el agua «quiere» no subir? Resulta que eso depende de si el barco pesa más o menos que la cantidad de agua que llenaría el mismo espacio. Los barcos reales tienen mucho aire en su interior, por lo que pesan menos que el mismo volumen de agua, por lo que flotan.
Cómo flotan los barcos gigantes
(publicado el 22/10/2007)Seguimiento #1: cómo flotan las cosasQ:cómo flotan- AnónimoA:Hemos revisado la respuesta original, así que quizás eso ayude. El agua que empuja el fondo del barco es lo que lo mantiene a flote.Mike W.
(publicado el 11/08/2007)Seguimiento #2: ¿Hundirse o flotar? P:¿Pensaba que tenía que ver con la densidad del barco, frente a la densidad del agua? ¿O sólo tiene que ver con el peso del fluido desplazado? – Alina (13 años)Nueva YorkA:Depende de ambas cosas. El hecho de que un barco se hunda o flote viene determinado tanto por su peso total como por el peso del agua que desplaza. Si el primero es mayor se hunde, si el segundo es mayor flota. Prueba el experimento sugerido en la pregunta anterior.LeeH(publicado el 20/05/2008)Seguimiento #3: Barcos flotantes y flotabilidadQ:¿qué factores ayudan a que el barco flote? – achu (12 años)kottatam,indiaA:
Relacionados
Te invito a visitar mi blog, encontrarás diversas curiosidades sobre mi afición a los vehículos.