Flotabilidad:La flotabilidad se refiere a la fuerza hacia arriba ejercida por un fluido que se opone al peso de un objeto sumergido. Se genera debido a las diferencias de presión entre las superficies superior e inferior del objeto.
Densidades relativas:la densidad de un objeto se define como su masa por unidad de volumen. Al comparar la densidad de un objeto con la del fluido, obtenemos la densidad relativa.
Objetos flotantes:
Un objeto flotará si su densidad media es menor que la del fluido.
Cuando el objeto se coloca en el fluido, la fuerza de flotación que actúa hacia arriba contrarresta la fuerza gravitacional hacia abajo debida a su masa.
Mientras la fuerza de flotación sea mayor o igual al peso del objeto, éste permanecerá suspendido en el fluido sin hundirse.
Sumideros de objetos:
Un objeto se hundirá si su densidad media es mayor que la del fluido.
En este caso, la fuerza gravitacional hacia abajo excede la fuerza de flotación que actúa hacia arriba.
La fuerza neta sobre el objeto se dirige hacia abajo, lo que hace que se hunda hasta llegar al fondo o desplace una cantidad igual de fluido para equilibrar las fuerzas.
Ejemplos:
Un barco fabricado con materiales como madera o fibra de vidrio puede flotar en el agua porque su densidad media es menor que la del agua. El aire atrapado dentro del barco contribuye a su flotabilidad general.
Un objeto metálico como una moneda se hunde en el agua porque su densidad es mayor que la del agua. La fuerza de gravedad que actúa sobre la moneda es mayor que la fuerza de flotación ejercida por el agua.
Los barcos pueden navegar sobre el agua a pesar de que están hechos de materiales más densos que el agua debido a su forma y a sus compartimentos que atrapan el aire. Estas bolsas de aire reducen la densidad media del barco, permitiéndole flotar.
En resumen, si bien la masa es una propiedad vital, es la interacción de la masa, el volumen y la densidad del fluido lo que en última instancia determina si un objeto flota o se hunde. Al considerar las densidades relativas y la flotabilidad, podemos predecir y explicar con precisión el comportamiento de los objetos en diversos fluidos.
