Foros Ciencias Galilei

Es curioso pero es una pregunta que se realiza mucho en Google y que voy a intentar explicar con la mayor claridad posible.
En el apartado de "Física Recreativa" hay una corta explicación del por qué. Ahora se me ha ocurrido otra forma de hacerlo:

Cuando sumergimos un barco en el agua, éste desaloja una parte del volumen que antes ocupaba el fluido, empujándolo hacia fuera. Como consecuencia, el agua empuja al barco en todas las direcciones y perpendicular al casco, hacia dentro.

¿Se puede evaluar el valor de la fuerza total que ejerce el agua sobre la parte sumergida del barco?, Sí. El valor de dicha fuerza coincide con el peso del volumen de agua que desaloja.

Entonces, ¿por qué no se sale el barco del agua? Porque éste pesa y esta fuerza tiende a hundirlo. Tenemos dos fuerzas, la producida por el fluido sobre al barco (hacia arriba) y la ejercida por la Tierra (peso del barco) hacia abajo.

Cuando situamos la nave en el líquido, al principio desaloja poca agua, siendo el empuje menor que el peso y mientras ocurra eso el barco se seguirá hundiendo. Al hundirse desaloja más agua y ésta pesa más, aumentando el empuje hasta igualarlo al peso; en ese momento se alcanza el equilibrio.

Nos falta plantear una curiosidad: ¿La parte sumergida de un barco, llena de agua, pesa lo mismo que el barco entero?, la respuesta es sí. El peso de la suma de los volúmenes A y B es el valor del empuje (igual al peso)
Por ello, muchas veces, nos referimos al peso de una nave dando como dato el peso del agua que desaloja (¡el barco "tal" desaloja 10⁵ Tm!).

Por último, ¿Dónde actúa la fuerza empuje?. Imaginemos la parte sumergida, llena  de agua. Esa parte tendrá un centro de gravedad, ese es el centro de empuje. Tiene que estar por encima del centro de gravedad del barco para producir un par de fuerzas restaurador de la posición de equilibrio (parecido al péndulo). Esa es la razón por lo que la carga y maquinaria pesada se colocan en lo más profundo del barco.




Si se te ocurre otra forma de explicarlo o quieres hacer algún comentario, no dudes en replicar.

Pues ahora precisamente este tema aparece en la tercera posición cuando curioseas buscando información sobre porqué los barcos no se hunden  

Muchas informaciones hablan de la densidad y no de Arquímedes, incluso en el enlace que has puesto. ¿Cuál de los dos factores es realmente el influyente? Porque si el barco es menos denso que el agua, no habría que recurrir a Arquímedes, ¿no?
Por otra parte, ¿Porqué cuando se produce una grieta en un barco éste se hunde? (Imagino que la densidad aquí tiene mucho que ver, pues se sustituye el aire por agua)


Perdón por el poco rigor y claridad de mis planteamientos y preguntas, pero mis conocimientos de física son tremendamente básicos.Un saludo  

En el mensaje anterior se ha puesto de manifiesto que el fluido empuja hacia arriba al cuerpo sumergido. La fuerza con que lo hace es igual a lo que pesa el fluido desalojado (lo que pesaría la parte sumergida del cuerpo si estuviera llena del fluido). Por otro lado el cuerpo (barco) pesa. Teniendo en cuenta ambos factores se llega a la conclusión siguiente:

Peso = Mc·g = dc·Vc·g (la c hace referencia al cuerpo)

Empuje = Mf·g = df·V(cuerpo sumergido)·g ( la f hace referencia al fluido)

Si introducimos todo el cuerpo en el fluido, entonces Vc = V(cuerpo sumergido) = V

Si el peso es mayor que el empuje el cuerpo se hunde. Esto ocurre cuando:

dc·V·g > df·V·g ⇒ dc > df

Si el empuje es mayor que el peso entonces flota hasta que se igualan:

df·V·g > dc·V·g  ⇒ df > dc

Si ambas densidades son iguales el cuerpo se queda en equilibrio dentro del fluido.

El principio de arquímedes es el que me lleva a este razonamiento. Hay que tener en cuenta que al estar la parte inferior más profunda, la presión es mayor (hacia arriba) que en la parte superior (presión hacia abajo) por eso es por lo que todos los cuerpo sufre esta fuerza empuje.

galieli dijo:

"Nos falta plantear una curiosidad: ¿La parte sumergida de un barco, llena de agua, pesa lo mismo que el barco entero?, la respuesta es sí. "


Pero como la parte de algo puede pesar lo mismo que el todo que lo compone?

Cuando depositas una pelota en mercurio sólo una pequeña parte de ella queda sumergida porque esa pequeña parte llena de mercurio pesa lo mismo que la pelota entera. La clave está en la densidad, la del mercurio es mucho mayor que la de la pelota. Si la pelota es de plomo se sumergerá mucho más para que la parte sumergida llena de mercurio pese lo mismo que la pelota de plomo.

En los barco, para especificar su peso, se da el del agua que desplaza. Es lo mismo.

En los iceberg, un volumen del 89 % de él, lleno de agua, pesaría lo mismo que entero (hielo).