¿Por qué flotan los barcos?

Este no es un post de salud como hago siempre, sucede que ayer fui al Safari Nacional del Tiburón, y vi tantas lanchas... y me dije "que bárbaro como flotan estas lanchas... y los barcos más todavía..." y se me ocurrió hacer un post explicando por qué esas moles impresionantes como yates, cruceros, transatlánticos etc. floten en el agua, y si tiramos una moneda se hunde...
Para eso debo explicar algunos conceptos de física, igualmente no se asusten que es todo muy fácil de entender.
Si hay algo que no entienden me preguntan. Espero que les guste el post.

¿Qué es la densidad?

No me voy a detener mucho en este punto. La densidad es básicamente una magnitud que relaciona la cantidad de masa contenida en un determinado volumen (su fórmula es

¿Por qué flotan los barcos?

o sea, densidad es igual a masa sobre volumen)

Para que se entienda bien, un pedazo de telgopor tiene más masa (cantidad de materia que forma un cuerpo) que una bolita de plomo, sin embargo el plomo tiene mucha más densidad.

Principio de arquímedes

por que

De forma sencilla, lo que el principio de arquímedes nos dice es que los fluidos (como el agua) ejercen una fuerza en forma vertical hacia arriba contra los objetos que se les tira, fuerza llamada empuje. Hasta acá necesitan saber, si quieren pueden leer la historia de este descubrimiento que es muy interesante.

Historia del Principio de Arquímedes (extraído de Wikipedia)

La anécdota más conocida sobre Arquímedes, matemático griego, cuenta cómo inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregular. De acuerdo a Vitruvio, arquitecto de la antigua Roma, una nueva corona con forma de corona triunfal había sido fabricada para Hierón II, tirano gobernador de Siracusa, el cual le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de oro sólido o si alguien deshonesto le había agregado plata. Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su densidad.

Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la tina cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría usarse para determinar el volumen de la corona. Debido a que el agua no se puede comprimir, la corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir el peso de la corona por el volumen de agua desplazada, se podría obtener la densidad de la corona. La densidad de la corona sería menor si otros metales más baratos y menos densos le hubieran sido añadidos. Entonces, Arquímedes salió corriendo desnudo por las calles, tan emocionado estaba por su descubrimiento para recordar vestirse, gritando "¡Eureka!" (en griego antiguo significa "¡Lo he encontrado!)

Barco

Por qué flotan los barcos

En pocas palabras:

Los barcos flotan porque son menos densos que el agua.

Para que un objeto flote en un medio, debe ser menos denso que dicho medio, por eso si arrojamos una pluma tarda en caer, porque es ligeramente más denso que el aire, a su vez, si arrojamos un lápiz por ejemplo, cae sin problemas, pues es mucho más denso que el aire.

Pero los barcos están construidos con metal, madera etc... ¿cómo hacen para flotar? Sigamos leyendo.

Si nosotros tiramos al agua una esfera de 1 metro cúbico de hierro sin duda se irá al fondo del mar. Pero si con ese mismo metro cúbico de hierro construimos una esfera hueca, su volumen será mucho mayor que el de la esfera sólida, y con la ayuda del empuje del agua hacia arriba (Principio de Arquímedes), ésta flotará.

volumen

Un objeto que está hueco tiene poca densidad, porque en su mayoría esta lleno de aire. Con el barco ocurre lo mismo, aunque sea de hierro flota en el agua a causa del aire que tiene dentro. En el caso de que se le haga un agujero en el casco, el agua entrará expulsando el aire hacia fuera, entonces la densidad de barco será mayor que la del agua y el barco se hundirá.

Lo mismo podríamos decir del cuerpo humano: sus huesos o la carne de los tejidos pesan más que el agua y, en cambio, el hombre flota en el agua. ¿Por qué? Porque tiene cavidades internas vacías (llenas de aire) que le permiten ser menos denso que el agua (esto es un claro ejemplo de que si algo es pesado no significa que sea denso: el barco es muy pesado, pero menos denso que una moneda, porque está lleno de aire).

Bueno, eso fue todo, espero que me hayan entendido sin problemas, quizá cuando toco el tema física es un poco duro, pero creo que he explicado todo bien fácil.

Cualquier duda pregunten nomás.

FUENTES:

http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Arquímedes

http://blogs.20minutos.es/ciencia/2008/07/21/aapor-quao-flotan-barcos/

http://aldiaconlaciencia.blogspot.com/2007/11/por-qu-los-barcos-flotan.html