Densidad es una medida de la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia. Se expresa en kilogramos por metro cúbico (kg/m^3) en el Sistema Internacional de Unidades (SI). La densidad de un objeto es una propiedad intrínseca que no cambia a menos que cambie su masa o volumen.
Flotabilidad es la fuerza hacia arriba ejercida por un fluido que se opone al peso de un objeto parcial o totalmente sumergido. Es igual al peso del fluido desplazado por el objeto. La flotabilidad es el resultado de la diferencia de presión entre la parte superior e inferior del objeto sumergido debido a la presión hidrostática del fluido.
La relación entre densidad y flotabilidad se puede entender utilizando el principio de Arquímedes:
El principio de Arquímedes establece que la fuerza de flotación sobre un objeto es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
En otras palabras, un objeto flotará si su densidad promedio es menor que la densidad del fluido y se hundirá si su densidad promedio es mayor que la densidad del fluido.
La siguiente tabla muestra algunos ejemplos de objetos y sus densidades:
| Objeto | Densidad (kg/m^3) |
|---|---|
| Aire | 1.29 |
| Agua | 1000 |
| Hielo | 917 |
| Aluminio | 2700 |
| Hierro | 7874 |
| Plomo | 11340 |
Como podemos ver en la tabla, los objetos con una densidad inferior a 1000 kg/m^3 flotarán en el agua, mientras que los objetos con una densidad superior a 1000 kg/m^3 se hundirán en el agua.
La flotabilidad es un concepto importante en muchos campos, como el diseño de barcos, la operación de submarinos y los paseos en globo aerostático. También se utiliza para medir la densidad de objetos mediante un dispositivo llamado hidrómetro.