Navegar es una actividad apasionante y que además despierta la curiosidad de personas de todas las edades. Cuando observamos los grandes cruceros anclados en la costa, es imposible no preguntarse cómo un objeto sólido de cientos de toneladas de peso es capaz de flotar con tal facilidad sobre el agua y mantener el equilibrio en altamar.
Sin temor a equivocarnos, todos en alguna ocasión hemos llegado a preguntarnos por qué flotan los barcos. Para aquellas personas que tienen el sueño de alquilar un velero o cualquier otra pequeña embarcación y navegar hacia el horizonte, entender las características que debe tener un barco para no hundirse será un tema crucial para una travesía más segura.
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Densidad y flotabilidad
Existe una gran variedad de embarcaciones, desde buques de carga, cruceros, veleros, yates, botes, motos de agua, botes, barcos trasatlánticos y más. Todos ellos comparten una serie de características esenciales, destacando flotabilidad, navegabilidad, estabilidad, resistencia de materiales y estanqueidad.
Cada una de estas características tiene su aporte e importancia en el funcionamiento de una embarcación. Sin embargo, nos enfocaremos en la flotabilidad y la densidad para poder entender las razones por las que un barco no se hunde.
¿Qué es la flotabilidad?
La flotabilidad es simplemente la capacidad que tiene un objeto para flotar. Desde la antigua Grecia se viene estudiando la flotabilidad de una gran variedad de materiales y objetos, siendo el matemático filósofo, físico e ingeniero Arquímedes el que concentró mayor cantidad de esfuerzo en analizar, entender y explicar el fenómeno de la flotación de los objetos.
De sus estudios se deriva el Principio de Arquímedes: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado». La fuerza de empuje hacia arriba que es ejercida sobre el cuerpo sumergido en el fluido, se denomina fuerza de flotación.
¿Qué ocurre con la densidad?
La densidad se refiere a la cantidad de materia existente en una unidad de volumen. La densidad es una propiedad intrínseca de la materia. La densidad se define como la masa de un objeto, dividida por su volumen. Por tanto, al fabricar objetos huecos, la densidad de volumen será suficiente para que el agua empuje hacia arriba, apoyándose en el Principio de Arquímedes.
Esta es la razón por la cual los barcos no se hunden
Tras analizar los conceptos anteriores, se entiende que los barcos flotan debido a que tienen un gran volumen de aire en su interior. Son fabricados en metal denso y tienen un peso de toneladas, pero la combinación de masas (aire y acero), divididas entre su volumen total, tienen una densidad inferior a las del líquido donde se encuentran sumergidos.
Los navíos son fabricados con espacios en su interior que se denominan compartimientos, los cuales se encuentran llenos de aire. Esto los vuelve más ligeros que el agua, siendo capaces de flotar en el mar gracias a la fuerza de empuje del agua, ejercida desde abajo hacia arriba y que lo obliga a mantenerse en la superficie.