¿POR QUE FLOTAN LOS BARCOS?

Es muy común, si tuviste la oportunidad de viajar en barcos de gran porte, que  surja la pregunta ¿como es que un barco tan grande es capaz de mantenerse a flote? ¿por que flotan los barcos?.

La propiedad que explica el por que los barcos flotan es la Flotabilidad, su primera descripción fue realizada por el científico Arquímedes hace mas de 2000 años. Arquímedes en su enunciado principal sostenía lo siguiente.

” Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido recibe un empuje hacia arriba (ascendente) igual al peso del fluido que desaloja “

Esa fuerza es conocida bajo el nombre de empuje hidroestático y se mide en Newton, como todas las fuerzas.

ecuacionesarquimedes

Por lo tanto, como podemos ver en las ecuaciones de arriba, el empuje es igual a la densidad del fluido por el Volumen del liquido desplazado (debe ser igual al volumen del cuerpo sumergido).

Con lo cual si expresamos la relación de fuerzas de manera vectorial, tenemos la imagen siguiente donde podemos ver que el sistema esta afectado por dos tipos de fuerzas, la fuerza peso (peso del barco) y la fuerza empuje (mencionada en la ecuación de arriba).

ImagenBarco

Con lo cual si queremos lograr que el barco flote, simplemente debemos lograr que esta relación de fuerzas sea nula, es decir la fuerza resultante sea cero.

 La clave es la densidad, y no el peso, una piedra arrojada en agua se va al fondo por que el volumen de la piedra es mas denso que el mismo volumen de agua desalojado, en ese caso la fuerza peso es superior a la fuerza empuje, con lo cual inevitablemente se hundirá.

Teóricamente, un barco puede flotar independientemente del peso del material en el que este construido, pero hay que considerar que si el material en el que se construyo es en su naturaleza un material pesado, el volumen de agua desalojada deberá ser mayor para equiparar ese peso, con lo cual la base del barco deberá ser mas grande.

Cuando se construye un barco, se tiene que contemplar la cantidad de personas máximas que pueden ir a bordo, de manera que no se sobrecargue y disminuya demasiado la relación Peso – Volumen.

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