Desde la antigüedad siempre ha causado inquietud la manera en que se construyen los barcos, pero más que nada la gran pregunta que se hace la mayor parte de la población es ¿Por qué Flotan los Barcos?, y en este artículo le vamos a dar una respuesta clara a esta pregunta, así que no deje de leerlo.

¿Por qué Flotan los Barcos si están hechos de metal?

El denominador común de cualquier embarcación marítima es que todas pueden flotar, aunque parece muy obvio que lo hagan y no se hacen cuestionamientos a esta función, siempre surge la pregunta de por qué flotan los barcos. Bien sea que lo hagan por mares o ríos ellos funcionan por medio de una ley física llamada el Principio de Arquímedes.

Esta ley establece que existe una fuerza que puede empujar un barco desde la parte de abajo hacia arriba por un diseño que se basa en esta ley. Los barcos suelen ser más pesados que el agua y ocupar un espacio determinado. La densidad es la cantidad de materia que se tiene por cada unidad de volumen.

El Principio de Arquímedes

Creciendo en un ambiente muy familiar con un padre que era astrónomo y que propiciaba el estudio de las ciencias, Arquímedes logró dedicar toda su vida a estos estudios.  Este sabio griego que vivió entre los años 287 al 212 antes de Cristo, fue el primero en hacer las mediciones del empuje que los líquidos pueden ejercer sobre los objetos sólidos cuando estos se sumergen en ella, lo que ocasionaba una pérdida de peso aparente.

Su enunciado o principio formal se establece de la siguiente manera:

“Todo cuerpo solido introducido en un fluido, total o parcialmente, experimente un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido que se desaloja por causa del peso del cuerpo”.

Para hacer la demostración del principio que lleva su nombre, Arquímedes analizó lo que sucedía cuando se bañaba, observó que el nivel del agua de la bañera subía en la misma proporción que su cuerpo entraba en el agua.

En su explicación determinó que un cuerpo que se sumerge en un fluido debe experimentar un empuje vertical hacia arriba igual al mismo peso del fluido que se va desalojando. Su explicación se debe dividir en dos partes:

  • El estudio de las fuerzas sobre la porción del fluido que debe estar equilibrado con el resto del fluido
  • La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

Para una explicación más simple si se toma un metro cubico de hierro, por si solo y por su densidad este se hundirá al fondo del agua, pero si este mismo metro cúbico de metal se construye en forma de esfera con un hueco interno, el volumen será más denso y mayor, lo que ocasionara que el agua la empuje hacia arriba.

Por tanto así los barcos estén elaborados con materiales más pesados que el agua, la densidad del propio barco será en peso dividido por el volumen externo del caso. Con un volumen exterior más grande la embarcación tendrá una densidad más ligera que la del agua, por lo que los barcos en su mayor parte deben estar huecos para contener aire.

¿Cómo se Diseña un Barco para Flotar?

Los barcos tienen diseñados espacios a los cuales se les da el nombre de compartimientos estancos, estos están llenos de aire para hacer que la estructura sea más liviana que el agua y así no puedan hundirse.

En el caso de los grandes cruceros, que están construidos con grandes cantidades de hierro y acero, además de contar con muchos espacios, piscinas, camarotes, teatros, casinos, parques acuáticos, pistas de patinaje, clubes, restaurantes, canchas deportivas y demás atracciones para los turistas, este tiene espacios que se llenan de aire, y permiten que el mismo pueda flotar.

¿Siempre podrán Flotar los Barcos?

Mientras se usen los principios fundamentales de la hidrostática y la hidrodinámica, lo barcos siempre flotarán. La única forma que ellos se hundan es que su casco exterior se rompa y que ingrese agua a los compartimientos huecos que se encuentran llenos de aire.

Esto sucede porque en la misma medida en que entra agua a los compartimientos el aire es expulsado hacia afuera y la densidad del barco, poco a poco, se hace más pesada que la del agua, lo que ocasiona que el barco se hunda irremediablemente, como sucedió con el famoso caso del Titanic en 1912.

En la actualidad los barcos se construyen con una doble capa de casco que están uno dentro del otro, además que cada día se usan nuevos materiales que son más resistentes como es el acero.

Otro detalle de mucha importancia la tienen el capitán del barco y la tripulación. Estos deben ser capaces de controlar el barco y conocer el lugar por donde están navegando, tener las cartas de navegación, saber si hay zonas con rocosas elevadas, o si es una zona por donde se desplazan icebergs. Un choque con ellos sería fatal para una embarcación sin importar cuál sea su tamaño.

¿Por qué se Vuelcan los Barcos?

Aparte de flotar los barcos también deben mantener erguidos para evitar volcarse o que se den la vuelta en el agua, esto solo se logra cuando se tiene un centro de gravedad bajo, es decir que su peso se pueda concentrar en la parte inferior del barco y no en la superior.

En el caso de los veleros que usan velas de tela para desplazarse y que suelen ser muy altas, deben contar con una Quilla en la parte inferior del barco, esta consiste en una pieza en forma de aleta que sirve de lastre o peso para que la masa del barco pueda descender. Además la Quilla también cumple otra función que es la de evitar que el viento mueva la embarcación hacia los lados.

Los grandes cruceros en cambio tienen barras de estabilización que están debajo del agua y que ayudan a que el mismo se mantenga centrado, corrigiendo los niveles de inclinación lateral que se suceden por el empuje del agua y el oleaje, evitando que estos se vuelquen.

https://www.youtube.com/watch?v=XugkcsdP2mU