Física de la vida cotidiana: ¿por qué / cómo flotan las cosas en el agua incluso si pesan mil toneladas?

El barco siempre se hunde. Sin embargo, el agua siempre se hunde también. Pero el agua y el barco no pueden ocupar el mismo lugar, ¿cuál gana? El que tiene la mayor fuerza, que es básicamente el más pesado.

Gallileo demostró que todos los objetos caen a la misma velocidad, pero esto solo sucede porque la fuerza debida a la gravedad es proporcional a su masa. Cuanto más pesado es, más fuerza ejerce sobre él.

Para que el barco se hunda, tendría que empujar el agua fuera del camino, que también está tratando de empujar al barco fuera del camino. Quién gana depende de quién tiene la mayor fuerza. La masa del barco es fácil de calcular, es exactamente lo que es. Pero, ¿cómo calculamos la masa del agua?

Recuerde que el agua y el barco están compitiendo para hundirse, por lo que el agua que se empuja fuera del camino es la cantidad de agua que el barco está empujando fuera del camino. “Desplazamiento” es el término para esto.

Si mi barco pesa 100 toneladas, necesito empujar 100 toneladas de agua fuera del camino. Ahora dada la densidad del agua, 100 toneladas de agua son aproximadamente 100 metros cúbicos. Si imagina un barco como un rectángulo simple de 25 m de largo y 4 m de ancho, esto significa que solo necesitaría hundirse a una profundidad de 1 m para desplazar 100 metros cúbicos (100 toneladas) de agua. Dado el tamaño y el peso, puede ver por qué los barcos pueden estar hechos de acero e incluso de hormigón. El peso rara vez es un problema.

El factor clave es la densidad. Como los barcos son huecos, flotan incluso cuando están hechos de materiales más densos que el agua.

¡Intenta levantar una pecera llena de agua, y rápidamente te darás cuenta de que el agua es bastante pesada!

Arquímedes descubrió este principio por primera vez en 250 a. C., y pasaron otros 1900 años antes de que Galileo postulara su ley de la caída de cuerpos. Sin embargo, están estrechamente relacionados. El principio de Arquímedes se desprende de Galileo si agrega una suposición / observación adicional de que el agua es incompresible.

Las otras explicaciones aquí dadas aquí son todas verdaderas. Esperemos que el ángulo diferente que he esbozado aquí ayude a ver por qué es así.

Normalmente, si la densidad de un objeto> densidad de agua, este objeto ciertamente se hundirá en el agua. Por ejemplo, los barcos, son realmente pesados. Pesan cientos de toneladas. Pero flotan porque sus cascos se modifican para reducir la presión sobre la superficie del agua, en otras palabras, al extender la fuerza hacia abajo que ejerce sobre la superficie del agua. Por ejemplo, las raquetas de nieve evitan que se hunda en nieve blanda porque extienden la fuerza hacia abajo que ejerce sobre la nieve en un área grande, reduciendo la presión sobre la superficie de la nieve. Si la densidad del objeto sumergido es igual a la densidad del fluido, la fuerza neta sobre el objeto es cero y permanece en equilibrio. Por lo tanto, la dirección del movimiento de un objeto sumergido en un fluido está determinada solo por las densidades del objeto y el fluido. V fluido / V obj = RHO obj / RHO fluido. Los barcos masivos no se hunden porque las estructuras de sus cascos extienden la fuerza hacia abajo sobre la superficie del agua. Un objeto que tiene una densidad mayor que la del agua flotará si su fuerza hacia abajo es menor que la fuerza hacia arriba. Cuando la fuerza hacia abajo Al extender su fuerza hacia abajo sobre la superficie del agua, el petrolero no se hunde.

Depende de la densidad de los objetos. Por ejemplo, el agua tiene una densidad de uno. Algo más denso que eso se hundirá y cualquier cosa menos densa flotará. (La densidad no es el peso del objeto. Densidad del espacio entre cada una de las moléculas de la materia en cuestión).

¿Por qué la capa superior del océano no se hunde hasta el fondo? Después de todo, si define la “capa superior” como el primer 1 m de agua y multiplica ese número con el área total del océano y con la densidad del agua, obtendrá un peso realmente enorme.

La respuesta es, por supuesto, que el agua debajo de la capa superior empuja hacia atrás con la misma cantidad de fuerza (acción = reacción), y la capa superior no se hunde sino que “flota” en el agua debajo de ella.

Ahora, si reemplaza una parte de la capa superior de agua con algo que tenga la misma densidad que el agua que reemplazó, el efecto será el mismo, es decir, el objeto no se hundirá. Entonces, un objeto como un bote flotará en el agua porque la parte que está debajo del agua reemplaza una cantidad de agua que pesa lo mismo.

Los objetos solo se hundirán en un líquido si su densidad es mayor que la densidad del líquido.

Lo importante no es el peso , todo tiene peso, incluida el agua, lo que importa es la densidad (peso por volumen). Las cosas menos densas flotan sobre las cosas más densas. Ahora, algo como un buque cisterna o un buque de carga está hecho de materiales muy densos como el acero, pero esos materiales densos son solo un caparazón alrededor de mucho espacio abierto lleno de aire (que tiene una densidad baja), de modo que la densidad promedio de todo el barco (acero y aire combinados) es menor que la densidad del agua circundante. Así flota el barco. De hecho, los factores limitantes sobre cuánto peso puede flotar tienen poco que ver con el peso en sí. Los factores limitantes son cuánto aire desplaza la carga, porque cuanto menos aire contiene el barco, más denso y menos flotante es; y qué tan fuerte es la construcción del barco, ya que el agua presiona los costados del barco con una fuerza proporcional a la cantidad de peso que se transporta, y el barco puede ser aplastado si los materiales no son lo suficientemente fuertes.

En una palabra: flotabilidad. Si la cantidad de agua que desplaza su objeto de mil toneladas (como en “empujar”) pesa más de mil toneladas, entonces su objeto flotará. El agua es pesada Como fluido, empuja hacia atrás lo que sea que haya en él.

Simplemente sigue el principio de flotación, cada asunto dentro del agua lo experimenta
no importa cuánto peso posea el objeto si la densidad del objeto es menor que el agua que flota, de lo contrario se hunde.

bueno, incluso se puede decir que el hierro tiene más densidad que el agua, entonces, ¿por qué el barco hecho de hierro no se hunde? El principio de flotación también depende de cuánto desplaza un objeto el agua debido a su forma si el objeto desplaza suficiente agua para superar el fuerza hacia abajo, incluso si el objeto posee mayor densidad, entonces flotará sin importar si pesan miles de toneladas.

A por la respuesta más corta aquí:
Porque más de mil toneladas de agua son desplazadas por un objeto flotante colocado en el agua. Si es menos de mil toneladas, el objeto se hunde.

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Hay grandes agujeros dentro de estos materiales pesados ​​en los que queda atrapado el aire … ya que la densidad del aire es menor que el agua de mar, estos materiales flotarán … esta teoría se puede aplicar en los barcos …

Bouyancy Es menos denso que el agua. Esto debería estar cubierto en la mayoría de las clases de ciencias de octavo grado. Lo siento si no prestaste atención cuando te enseñaron cómo funciona el UNIVERSO.

Es porque el espacio vacío creado por el casco del barco significa que su densidad es menor, por lo que, aunque puede ser un barco muy pesado en términos de densidad, realmente no lo es. Puede estar lleno de carga, etc., pero aun así el casco tiene espacio entre el agua y la carga, por lo que nuevamente la embarcación flotaría. Sin mencionar que la forma del casco hace una diferencia en la flotabilidad.