Peso y empuje: por qué flota un barco
1La lección en palabras sencillas
Un barco flota porque el agua que desplaza pesa lo mismo que él. Dos puntos, G y B, te ayudan a entenderlo.
El peso tira hacia abajo
Todo a bordo pesa: casco, motor, quilla, agua, combustible y tripulación. Todo ese peso actúa como si tirara hacia abajo desde un punto, el centro de gravedad, llamado G. Al mover, añadir o quitar peso, G también se mueve. Colocar el peso abajo mantiene G bajo.
El empuje actúa hacia arriba
El agua empuja hacia arriba el casco sumergido. Esa fuerza es el empuje. El principio de Arquímedes dice que equivale al peso del agua que desplaza el casco. El barco se sumerge hasta que esa agua pesa exactamente lo mismo que él. El peso del barco se llama desplazamiento.
El centro de carena
El empuje actúa como si partiera de un punto, el centro de carena, llamado B. B es el centro del volumen sumergido del casco. Cuando cambia la forma de la parte sumergida, B se mueve.
Adrizado y en reposo
Un barco adrizado, es decir, sin inclinación lateral, flota en reposo con G y B en la misma vertical. El peso tira hacia abajo y el empuje hacia arriba: se equilibran. Si añades peso, el barco se sumerge un poco hasta recuperar el equilibrio. Por eso un barco cargado queda más hundido y tiene menos francobordo, la altura del borde de cubierta sobre el agua.
Agua salada y dulce
El agua salada es más densa que la dulce. Para flotar, un barco necesita desplazar menos agua salada. Por eso, al pasar a motor del mar a un río o lago, se sumerge un poco más: el volumen sumergido aumenta aproximadamente un 2–3 %.
2Datos clave
- Arquímedes
- Empuje = peso del agua desplazada
- Flotación
- Desplazamiento (peso del barco) = empuje
- Agua de mar
- Unas 1,025 t por m³
- Agua dulce
- Unas 1,000 t por m³: el barco se sumerge algo más
3Puntos clave
- 1
Todo el peso actúa en G; se mueve cuando se mueve el peso.
- 2
B es el centro del volumen sumergido; el empuje actúa hacia arriba desde él.
- 3
A flote y en reposo, el peso del barco equivale al del agua desplazada.
- 4
Adrizado y en reposo, G y B están en la misma vertical.
- 5
Más carga significa mayor inmersión y menos francobordo.
4Errores frecuentes
Error: Un barco pesado flota porque está hecho de materiales ligeros.
Correcto: Los buques de acero también flotan. Un barco flota mientras su casco desplaza agua que pesa lo mismo que él.
Error: G y B son puntos fijos que marca el constructor.
Correcto: G se mueve cuando se mueve peso a bordo; B, cuando cambia la forma sumergida, por ejemplo al inclinarse lateralmente el barco (escorar).
5Caso práctico y claves de examen
Tras embarcar a tus amigos y las provisiones, la franja de flotación del velero queda sumergida y el francobordo baja mucho. Un amigo propone subirlo todo al techo de la cabina. ¿Es una buena solución?
Ver la respuesta
No. El peso añadido exige desplazar más agua, así que el barco se sumerge más. Subir las provisiones al techo de la cabina no elimina peso: eleva G. B es el centro del nuevo volumen sumergido. Mantén las provisiones pesadas abajo y centradas, comprueba el límite de carga y retira el exceso.
Claves de examen
- Arquímedes: el empuje equivale al peso del agua desplazada.
- G = centro de gravedad (peso hacia abajo). B = centro de carena (empuje hacia arriba).
- Adrizado y en reposo: peso = empuje, con G y B en la misma vertical.
- El agua dulce es menos densa que la de mar: el barco se sumerge más.
Termina esta unidad
Cuando la hayas leído, responde tres preguntas. Acierta las tres para terminar la unidad; solo abrir la página no cuenta.
Mis notas de esta unidad
Sin notas