¿Por qué los barcos de acero pueden flotar en el agua cuando una barra de acero se hunde?
La densidad media de un barco es ligera en comparación con la densidad media del agua. Stockbyte / Getty Images
La definición estándar de flotación fue registrada por primera vez por Arquímedes y es algo como esto:un objeto en un fluido experimenta una fuerza ascendente igual al peso del fluido. desplazado por el objeto. Entonces, si un bote pesa 1, 000 libras (o kilogramos), se hundirá en el agua hasta que haya desplazado 1, 000 libras (o kilogramos) de agua. Siempre que el barco se desplace 1, 000 libras de agua antes de que se sumerja todo, el barco flota.
No es muy difícil dar forma a un bote de tal manera que el peso del bote se haya desplazado antes de que el bote esté completamente bajo el agua. La razón por la que es tan fácil es que una buena parte del interior de cualquier barco es aire (a diferencia de un cubo de acero, que es de acero macizo en todas partes). La densidad media de un barco, la combinación del acero y el aire, es muy ligera en comparación con la densidad media del agua. . Por lo tanto, muy poco del bote tiene que sumergirse en el agua antes de que haya desplazado el peso del bote.
La siguiente pregunta que se debe hacer es flotante sí mismo. ¿Cómo saben las moléculas de agua cuando 1, 000 libras de ellos se han salido del camino? Resulta que el acto real de flotar tiene que ver con presión en lugar de peso. Si toma una columna de agua de 1 pulgada cuadrada y 1 pie de alto, pesa alrededor de 0.44 libras dependiendo de la temperatura del agua (si toma una columna de agua de 1 cm cuadrado por 1 metro de alto, pesa unos 100 gramos). Eso significa que una columna de agua de 1 pie de altura ejerce 0.44 libras por pulgada cuadrada (psi). Similar, una columna de agua de 1 metro de altura ejerce 9, 800 pascales (Pa).