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¿Por qué los barcos de acero flotan?

Para que un cuerpo pueda flotar debe tener una densidad (en promedio) menor a la densidad del agua. Obviamente el metal es más denso, pero el barco es HUECO, y el aire es mucho menos denso que el agua. En promedio, el barco tiene una densidad menor, y por lo tanto flota.

Hay otro fenómeno que ayuda también a la flotabilidad de los cuerpos y es la TENSIÓNSUPERFICIAL. La superficie de los líquidos tiene una tensión (fuerza entre moléculas de la superficie) creada por la rotura de simetría (abajo tienen agua y arriba aire). Esta tensión explica por qué cuando se derrama agua puede formarse una gota sobre la mesa, la gota puede mantenerse "erguida" por la tensión superficial.

Dando un ejemplo de flotabilidad te cuento que los patos son más densosque el agua y, en principio no deberían flotar si pensamos sólo en el principio de Arquímedes*, pero si vas a una laguna veras cientos de patos flotando! y esto es así porque al apoyarse sobre la superficie del agua, la tensión provoca una fuerza hacia arriba sobre el pato, de la misma forma que si apoyaras al pato sobre una cuerda tensa. Así el pato flota.
La explicación del porqué flotan losbarcos: es posible de comprender si, en un primer momento, se conoce el concepto de “Densidad”.
Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes ocupa distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de unasustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.
La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Es decir, se calcula dividiendo la masa de un cuerpo entre su volumen.

d= m/v

La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad esmenor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja.
Aunque los barcos, especialmente los mayores, se construyan con acero y éste tenga una densidad mayor que el agua, flotan porque no son macizos: La mayor partedel barco es espacio vacío, aire. Así, aunque la densidad del acero es mayor que la del agua, la densidad del barco no lo es, es más pequeña, flotando sobre ella.

En segundo lugar, es necesario conocer otra propiedad física, el concepto de “Ligereza”. Todos hemos notado que al sumergirnos en una piscina nos sentimos más livianos, y además, que hay algunos objetos que tienen la habilidad deflotar. Esta habilidad de flotar en un fluido se denomina “Fuerza ligera” y se encuentra estrechamente relacionada al concepto recién mencionado de la densidad.
Esta relación entre la fuerza ligera y la densidad se hace patente al sumergir objetos en algún fluido, como por ejemplo, en agua. Si el objeto sumergido en agua es menos denso que éste fluido, entonces flotará. Por el contrario, si es másdenso que el agua o el fluido en el que está sumergido, entonces se hundirá. A modo de ejemplo es útil considerar un objeto de madera. La madera es menos densa que el agua, por eso puede flotar, mientras que un trozo de fierro, al ser más denso se hunde.
Comienza a entenderse entonces la relación de todos estos conceptos con la pregunta del porqué flotan los barcos. Si bien existen barcos fabricadostanto en madera como en acero, se los ha construido también en otros materiales que podrían ser todavía mucho más densos que el agua. Sin embargo, existe otra sustancia que hasta el momento no se ha considerado, el aire.
Los grandes barcos, independientemente del material del que se encuentren fabricados contienen enormes espacios llenos de aire, sustancia que resulta ser menos densa que el...