2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24
¿Alguna vez te has preguntado por qué un barco no se hunde? Si construye una balsa de madera, entonces puede flotar con seguridad en el agua. Pero si lo haces de metal o piedra, se hundirá hasta el fondo. No es difícil explicar este fenómeno. Después de todo, la densidad de la piedra o el metal es diferente de la densidad de la madera. Hablan de ello en las clases de física. El hecho es que la densidad de la madera es mucho menor que la densidad del metal. Al mismo tiempo, el indicador de la fuerza de flotación del agua es mucho más alto que el indicador de la fuerza de gravedad que actúa sobre la balsa. Con el metal, las cosas son un poco diferentes. Su densidad es lo suficientemente alta como para que la fuerza de flotación no pueda vencer la fuerza de la gravedad. Como resultado, la balsa se hunde. Pero, ¿por qué el barco no se hunde ahora que están hechos de metal?
Si envaina un árbol
En los viejos tiempos, los barcos se construían solo con madera. Pero todo está cambiando. Ahora los barcos están construidos con un material más confiable y duradero: el metal. Pero, ¿por qué el barco no se hunde? ¿Se vuelve más pesado? ¿Cuál es la razón? ¿Tal vez hay más madera adentro que metal?
Si tomas un árbol y lo revistes con una lámina de metal muy delgada, la estructura no se hundirá. Este fenómeno se puede explicardespués de hacer algunos cálculos. Entonces, la densidad promedio de la estructura será menor que la densidad del agua. Aquí están los números simples. Si tomamos una masa de madera de 100 kilogramos con una densidad de 600 kilogramos por metro cúbico y un revestimiento de metal que pesa 20 kilogramos y una densidad de 7800 kilogramos por metro cúbico, entonces el peso total de la embarcación será de solo 120 kilogramos, y el volumen será de 0,168 metros cúbicos. Queda por encontrar la densidad media de la estructura. Para hacer esto, necesitas dividir la masa por el volumen. El resultado es de aproximadamente 714 kilogramos por metro cúbico. Este indicador es menor que el del agua. Esto sugiere que un recipiente de madera, previamente revestido con láminas de metal, no se hundirá. Después de todo, la densidad del agua es de 1000 kilogramos por metro cúbico.
Diseños modernos
El diseño del barco es bastante simple. No se puede enfundar madera con metal. Es suficiente dejar una cavidad vacía dentro de la estructura, en la que no entrará agua. Por supuesto, esta expresión es ligeramente incorrecta. La cavidad se llenará de aire. Después de todo, la densidad de esta mezcla de sustancias es de solo 1,29 kilogramos por metro cúbico.
Es por eso que un barco no se hunde cuando es profundo. De hecho, dentro de la estructura hay grandes cavidades que se llenan de aire. Debido a esto, la densidad de todo el barco es mucho menor que la densidad del agua. Como resultado, la fuerza de flotación mantiene la estructura a flote.
¿Por qué no entra agua en el barco?
Por supuesto, si entra agua en la cavidad, el barco inevitablemente se hundirá. Para evitar que esto suceda, se hacen particiones en esa parte de la estructura que se encuentra bajo el agua. Como resultado, se forman compartimentos. Al mismo tiempo, están sellados. Debido a esto, el agua que ingresa a un compartimento no puede ingresar al segundo. Si aparece un agujero en el casco, entonces el barco no irá al fondo. Sólo se inundará el compartimento por donde entra el agua. El resto permanecerá lleno de aire.
Cómo se transportan las mercancías
Un barco suele tener peso. Y es igual a la masa de agua, cuyo volumen ocupa el barco en el mar. Por supuesto, es poco probable que un barco oceánico navegue vacío. Por lo general, con la ayuda de un barco, no solo se transportan personas, sino también grandes cargas. Un barco vacío pesa mucho menos. Esto significa que no se hundirá profundamente en el agua. Si el barco está cargado, se hundirá más. Pero, ¿por qué el barco no se hunde incluso con una gran carga?
Por lo general, se dibuja una línea en el casco del barco: la línea de flotación. El barco no debe sumergirse por debajo de este indicador. De lo contrario, se sobrecargará y cualquier ola grande podría inundar la estructura.
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