Arquimides

La explicación del porqué flotan los barcos es posible de comprender si, en un primer momento, se conoce el concepto densidad, esta es una propiedad física de toda la materia, y se refiere al nivel de compacidad de las sustancia. La densidad hace alusión al grado en que las partículas individuales de la materia se encuentran unidas o separadas. De tal modo que mientras más unidas se encuentren estas partículas, entonces más densa será la sustancia. En segundo lugar, es necesario conocer otra propiedad física, el concepto de ligereza, esta es la habilidad de flotar en un fluido.

Esta relación entre la fuerza ligera y la densidad se hace patente al sumergir objetos en algún fluido, como por ejemplo, en agua. Si el objeto sumergido en agua es menos denso que éste fluido, entonces flotará. Por el contrario, si es más denso que el agua o el fluido en el que está sumergido, entonces se hundirá.

El empuje que reciben los cuerpos al ser introducidos en un líquido fue estudiado por el griego Arquímedes, y fue enunciado así:

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado. El fluido desalojado es igual al volumen del cuerpo que se introdujo en el fluido.

En un cuerpo totalmente sumergido en un líquido, todos los puntos de su superficie reciben una presión hidrostática, que es mayor conforme aumenta la profundidad de un punto. Las presiones ejercidas sobre las caras laterales opuestas del cuerpo se neutralizan mutuamente, sin embargo está sujeto a otras dos fuerzas opuestas; su peso que lo empuja hacia abajo y el empuje del líquido que lo impulsa hacia arriba. De acuerdo con la magnitud de estas dos fuerzas, tendremos los siguientes casos:

a) Si el peso de un cuerpo es menor al empuje que recibe, flota porque desaloja menor cantidad de líquido que su volumen.

b) Si el peso del cuerpo es igual al empuje que recibe, permanecerá en equilibrio, es decir, sumergido dentro del líquido.

c) Si el peso del cuerpo es mayor que el empuje, se hunde, sufriendo una disminución aparente de peso.

Para que un barco flote debe desalojar un volumen de liquido cuyo peso sea igual al del barco. Por ejemplo, si el peso del barco es de 1000 toneladas, debe desalojar un volumen de 1000 metros cúbicos de agua dulce, considerando que un metro cubico de esa agua pesa una tonelada. Para que un cuerpo flote en cualquier fluido,

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