¿Cómo funciona un extintor? ¿Por qué el nitrógeno líquido puede achicar un globo inflado? ¿Cómo creamos tinta invisible? ¿Cómo reconocemos un huevo duro de uno crudo? Estos y muchos más misterios de la química y la física se resolverán en esta nueva sección de “Química en acción”. Hoy explicaremos con un simple experimento como se logra que un barco flote.
En el post “Química en acción – Se hunde o flota” se vio el primer principio que permite a los barcos mantenerse en flota, mostrado utilizando plastilina. Para el experimento de hoy vamos a necesitar: 1 recipiente con agua (en lo posible grande como un balde), 1 vaso de plástico descartable, una tapa de un frasco grande y un clavo o compás para agujerear el vaso. Abran un agujerito en el vaso de plástico (permitirá la salida del aire). Colóquenlo boca abajo sobre la tapa del frasco y sumérjanlo en el agua hasta la mitad del vaso o un poco más, manteniéndolo con sus manos. El agua no debe llegar al fondo del vaso; a la parte que agujereamos. Fíjense que tiene una forma similar a la de un barco. ¿En qué momento el “barco” se hunde?.
Cuando forzamos a nuestro barco a hundirse, el agua comenzará a entrar en el vaso por el espacio entre el borde del mismo y la tapa del frasco. Llegará un momento en el que el nivel de agua dentro del vaso, será la misma que la del recipiente (el agua que tendremos dentro del vaso será la misma que el nivel de agua en el recipiente) y la tapa se hundirá.
Un barco se comportará de manera similar. Mientras que la fuerza de empuje que ejerza el agua sobre el barco o en nuestro caso, sobre la tapa y el aire contenido en el vaso, sea mayor que el peso del objeto, éste se mantendrá a flote. Cuando el peso sea mayor que la fuerza de empuje, el objeto se hundirá.
Cuando diseñamos un barco, debemos tener en cuenta el peso del barco y el peso del cargamento para poderlo mantener a flote. Se tiene en cuenta el nivel del barco que debe quedar siempre encima de la superficie del agua, si no se quiere correr el riesgo de que se hunda.