¿Por qué flotan los barcos?

El Principio de Arquímedes explica por qué flotan los barcos

Hay muchísimas cosas que damos por hecho pero no sabemos explicarlas. Cuando los niños pequeños hacen sus típicas preguntas acerca del mundo, pueden llegar a dejarnos en evidencia. ¿Sabrías explicarles por qué los aviones vuelan? ¿O por qué el cielo se ve azul? ¿Podrías decirles por qué flotan los barcos?

En este post vamos a responder a la última de ellas: ¿Por qué flotan los barcos? Para ello tendremos que hablar sobre el matemático Arquímedes de Siracusa, uno de los más célebres de la historia. Además, hablaremos un poco sobre la historia de los barcos. Así que si os interesa el tema, os recomiendo que sigáis leyendo.

La leyenda de Arquímedes de Siracusa

Los barcos flotan porque su densidad total es inferior a la densidad del agua

A día de hoy existen barcos de transporte y cruceros transoceánicos capaces de llevar a bordo más personas de las que habitan en algunas ciudades pequeñas. ¿Por qué flotan los barcos incluso con tanto peso? ¿Por qué no se hunden aunque transporten toneladas de mercancías y materias primas? La respuesta a estas preguntas se descubrió hace ya miles de años gracias al Principio de Arquímedes.

Este matemático celebre a nivel mundial vivió en el siglo II a. C. En aquel entonces, el rey de Siracusa era Hierón II. Éste ordenó que le fabricaran una corona con unas cuantas piezas de oro. Un artesano de la corte lo hizo y se la entregó al rey. No obstante, Hierón II sospechaba que aquel artesano no había usado todas las piezas de oro para elaborar esa magnífica corona. Por este motivo acudió a Arquímedes, para que éste demostrara sus sospechas.

Según cuenta la leyenda, el matemático se quedó atascado a la hora de resolver este problema. Pero un día, al darse un baño, se dio cuenta de algo muy curioso y obvio a la vez: Al meterse en el agua, el nivel de la misma ascendía en la bañera. Fue una observación a la que estuvo dando vueltas un rato, hasta llegar a la conclusión de que el desplazamiento del agua era igual al volumen del cuerpo u objeto que se sumergía. Este descubrimiento le ayudó a resolver la tarea que le había encomendado el rey. Sabiendo cuál era la masa de oro que se había entregado al artesano y el volumen de agua que se había desplazado, el matemático fue capaz de calcular cuál era la densidad de la corona.

¿Por qué flotan los barcos según Arquímedes?

Esta historia es muy interesante, sí, pero no explica por qué flotan los barcos. Como seguramente imaginaréis, Arquímedes siguió dándole vueltas al asunto hasta descubrir un nuevo dato que supuso toda una revolución: Todos los elementos que se llegan a sumergir en agua, a la vez pasaban por un empuje hacia arriba. Este empuje vertical corresponde al peso del fluido que se desplaza. Este descubrimiento es el que se conoce como el Principio de Arquímedes. Además, es el motivo por el cual los barcos son capaces de flotar en el agua.

Vamos a explicarlo de otra manera: Todos los elementos que son más densos que el agua, deberían hundirse. El aceite, por ejemplo, al ser menos denso, se queda flotando en la superficie. Pero los materiales de los que están hechos los barcos sí que son más densos que el agua. Entonces, ¿por qué flotan los barcos? A pesar de que los materiales son más densos, la densidad total del barco es menor que la del agua. Para calcularlo debemos dividir la masa total del barco entre su volumen. Gracias a ello, el volumen de empuje hacia arriba de un barco es mayor al peso que lo empuja hacia abajo, haciendo que se quede flotando en la superficie del agua.

Historia de los barcos

Los barcos existen desde la Antigüedad

Ahora que ya sabemos por qué flotan los barcos, veamos un poco cuál es el origen de estos medios de transporte marítimo. Llevan existiendo desde la Antigüedad. Los primeros tipos de barcos estaban hechos de troncos de árboles y se utilizaban hace ya 10.000 años. Eran parecidos a unas canoas o balsas y, para desplazarse con ellos, se utilizaban unas varas muy largas que tocaban el suelo en el fondo del agua. Gracias a este invento, las personas que los utilizaban podían cruzar lagos poco profundos y ríos. Estos troncos fueron los precursores de los barcos.

Probablemente fueron las civilizaciones antiguas que se encontraban cerca de costas las que inventaron los primeros barcos como tal. Estas culturas se hicieron sedentarias para aprovechar los recursos que podían obtener del mar, como por ejemplo alimento. Seguramente fueron las primeras en tallar barcos de madera. A la hora de desplazarse, tuvieron que hacerlo con la ayuda de remos. Éstos fueron el mecanismo de propulsión principal durante varios siglos. Por lo tanto, las personas que debían usarlos debían ser muy fuertes. En muchas civilizaciones, quienes tenían que llevar a cabo esta tarea eran los esclavos.

A nivel náutico, la incorporación del viento como método de propulsión supuso un gran avance. Se desarrollaron unas grandes telas que iban atadas el mástil, conocidas como velas. Gracias a ellas, los marineros podían aprovechar el impulso del viento de una manera muy sencilla, pero obviamente no era algo constante. Cuando se inventó la brújula, ya no había tanto problema en adentrarse en los grandes mares y océanos de nuestro mundo. Por aquel entonces ya se habían desarrollado diferentes tipos de barcos grandes que se utilizaban con fines comerciales, como por ejemplo los galeones, o con fines militares, como por ejemplo las fragatas. En el siglo XIX, ya entraron en juego los barcos a vapor.

Cuando se inventó el motor a combustión durante la revolución industrial, el panorama de los barcos cambió radicalmente. De repente eran mucho más rápidos y también más cómodos, dando lugar una diversidad importante de embarcaciones. Existen muchos tipos de barcos diferentes tanto para el transporte marítimo de mercancías como para fines turísticos, como los cruceros, y fines bélicos. Estos últimos han ido desarrollando nuevas tecnologías para conseguir fabricar submarinos, por ejemplo, y barcos con capacidad energética nuclear.

Espero que os haya quedado claro por qué flotan los barcos y cómo han ido evolucionando a lo largo de la historia.


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