Principio de Arquímedes

El enunciado más conocido de este principio, descubierto por el griego Arquímedes, dice que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje ascensional igual al peso del volumen de fluido desalojado.

Este principio (aunque sería más propio denominarlo fenómeno), es el responsable de que los objetos floten. A fin de cuentas, un cuerpo tiende a hundirse cuando lo depositamos sobre la superficie de un líquido. Sin embargo, para ello debe desalojar un cierto volumen del líquido. En ese momento se ejerce una fuerza de empuje sobre el cuerpo; si dicho empuje es igual al peso del cuerpo, éste flota, porque no hay una resultante de ambas fuerzas que lo empuje hacia abajo. Debido a esto, el principio aparece en ocasiones reformulado de una forma más simple: el peso del líquido desplazado por un cuerpo flotante es igual al peso del cuerpo.

Cualquier cuerpo cuya densidad sea menor que la del agua tendrá que flotar necesariamente, porque el volumen que desaloja siempre tiene un peso mayor que el suyo. Sin embargo, un cuerpo más pesado que el agua (p.e., una piedra), tiene una densidad mayor que la del agua, así que un volumen idéntico de agua pesa menos que la piedra, y la resultante de las fuerzas tira del cuerpo hacia abajo. Dos ejemplos interesantes son las burbujas y los barcos de casco metálico. Un barco así flota porque aunque el casco es de metal, la mayor parte del volumen del casco que se halla sumergido no es más que aire, claramente menos denso que el agua. Y una burbuja de aire desaloja un volumen de agua que pesa mucho más que la propia burbuja, así que sale hacia la superficie.

Las explicaciones sobre la flotabilidad de los cuerpos en líquidos, pueden aplicarse a otros fluidos, los gases. Así, un globo flota porque la atmósfera ejerce un empuje sobre él; si el globo está lleno de hidrógeno, helio, aire caliente o cualquier otro gas menos denso que el aire, el empuje ejercido por la atmósfera ayuda a contrarrestar la fuerza de la gravedad y envía al globo hacia el cielo. La ciencia-ficción tiene dos curiosos ejemplos sobre globos en medios que podríamos calificar de exóticos. Se trata de NAUFRAGIO EN TITÁN, de Javier Redal, y ENCUENTRO CON MEDUSA, de Arthur C. Clarke. Tanto el improvisado dirigible de los naúfragos de Redal como la Kon Tiki que Clarke envía a la atmósfera de Júpiter se sostienen gracias al único gas que es más ligero que el hidrógeno: el hidrógeno caliente.

© José Carlos Canalda, Jacobo Cruces Colado, (421 palabras)