¿Por qué flotan los barcos?

Aunque los barcos son muy grandes y pesados, flotan debido al principio de Arquímedes.

Este principio establece que "un cuerpo sumergido en un líquido experimenta una fuerza hacia arriba, llamada fuerza de empuje o empuje, que es igual al peso del líquido desplazado por el cuerpo."

La fuerza de empuje

La fuerza de empuje se puede calcular con la ecuación:

Donde:

• E es el empuje (en newtons).
• ρ es la densidad del líquido (en kg/m³).
• V es el volumen de líquido desplazado por el barco (en m³).
• g es la aceleración de la gravedad (en el simulador usamos un valor aproximado de 10 m/s²).

¿Qué condición debe cumplirse para flotar?

Para que un barco flote, la fuerza de empuje debe equilibrar el peso del barco. El peso se calcula como:

Donde:

• P es el peso total del barco (en newtons).
• m es la masa del barco (en kilogramos).
• g es la aceleración de la gravedad (en m/s²).

Es decir, la condición para que el barco flote es:

Ejercicios

1.- ¿ Qué volumen de agua se desplaza cuando la masa del barco es de 2500 t y la densidad del agua es 1200 kg/ m³?

2.- En el simulador se permite variar la densidad del agua entre 1000 y 2000 kg/ m³ con el objeto de observar mejor el fenómeno. Escribe un comentario sobre los posibles valores reales de la densidad del agua en los mares y océanos.