Flotación

En varios artículos ya te hemos contado muchas características, utilidades y formas en las que se comporta el agua en nuestra naturaleza. En esta oportunidad hablaremos del “Principio de la flotación”.

Arquímedes, sabio griego que vivió en la Antigüedad puso la base de la ciencia hidrostática en sus conocidos estudios de los cuerpos flotantes. Su famosos “Principio” dice que «cualquier objeto flotando en un fluido desplaza una cantidad de fluido igual a su propio peso».

Densidad:

La flotación se encuentra relacionada con la densidad. Un sólido flota si se introduce en un líquido de mayor densidad. Se puede hacer flotar casi cualquier cosa, hasta un trozo de plomo, en un recipiente con mercurio.
El peso específico es una forma de medir la densidad de los cuerpos en relación a la del agua, que en esta escala tiene el valor de 1: es decir, el peso específico es el peso que tiene un cierto volumen de cualquier sustancia, comparado con el peso de igual volumen de agua. El peso específico de una madera blanda, como el pino, por ejemplo, es de 0.4 y el de una madera dura, como el roble, es de 0.6. Pero debemos tener en cuenta que estos valores que estamos mencionando se refieren a la madera seca y nueva, el peso específico de la madera llegaría a un valor muy cercano a 1.

Construcción naval:

Casi todas las embarcaciones antiguas se construían con materiales cuyo peso específico era muy inferior a 1. Su flotación dependía enteramente de que el peso específico fuera mucho más ligero que el agua, para que no se hundiera cuando se añadiera el peso de las personas y la carga. La balsa es un ejemplo de estas embarcaciones primitivas que tenían que construirse  con materiales poco densos.
Hace miles de años empezaron a construirse embarcaciones huecas con el objetivo inicial de poder transportar la carga con mayor seguridad y comodidad que la que permite un simple tronco o una balsa. Recién después de 1800 a medida que se fue extendiendo el uso del hierro en la construcción, cuando los ingenieros empezaron a pensar en la posibilidad de construir barcos con este metal. A pesar de que casi todo el mundo se burlaba de este proyecto (pero… ¿no era que el hierro no flota en el agua?), hubo unos pocos que comprendieron que lo que se hundía era el hierro en bloque. Si se ahuecaba dejando paredes muy finas y se lograba que su peso específico fuera menor que 1, podría flotar. Así se hicieron los primeros barcos de hierro, los cuales ante la sorpresa de los incrédulos flotaban. Al lanzar los al agua se sumergían lo justo para desplazar una masa de agua igual al volumen del barco.

La línea de flotación:

Cuanta más carga se introduce en el barco, más se hundirá en el agua. Si nos detenemos a mirar la imagen de un superpetrolero, si va vacío casi todo el casco queda fuera del agua, dejando a la vista una gran parte pintada de rojo, pero cuando está cargado al máximo casi todo el casco se sumerge, quedando visible la estrecha banda pintada de negro. No obstante, lo que sobresale sobre el agua no depende sólo de la cantidad de carga, sino también de la densidad del agua en la que navegue. En agua dulce, el barco se sumerge más que en agua salada y en verano más que en invierno, porque la densidad del agua varía según la temperatura. La línea de flotación, pintada en un costado del barco, tiene unas marcas que indican la profundidad o calado a la que puede sumergirse el barco en diferentes aguas.

Flotabilidad:

Los niños aprenden las leyes físicas de la flotación con barquitos en la bañadera. Si se introduce del todo debajo del agua, en seguida se llena, pero si es de madera o de plástico, en cuanto se suelta vuelve a salir a la superficie, y si es de metal se queda en el fondo. En la guerra se hundían los barcos al chocar con minas o torpedos porque al hacer explosión abrían brechas por debajo de la línea de flotación.

Fuente: Agua – Ciencia visión

Imagen: mx.dir.groups.yahoo.com