Todos relacionamos, este principio, con la flotabilidad de los objetos. Que un elemento flote, o no, en el agua, esta vinculado con el fundamento que razonó este genial físico griego 250 años antes de que naciera Cristo.
Pero realmente...¿Qué nos dice el principio de Arquímedes?
Pues de una forma muy escueta y un tanto vulgar nos dice que parece que al agua "no le gusta" que nadie bucee en ella y que a cualquier elemento que lo haga va intentar "echarlo fuera" empujándolo hacia arriba.
¿Por qué y cómo lo hace?... Pues aquí, sí que vamos a pararnos un poco y entender la diferencia que hay entre masa y densidad.
¿Sabes aquel chiste antiguo?
Un amigo le preguntas otro ¿qué pesa más, un kilo de hierro u otro de paja?
¡El de hierro! Responde convencido el segundo.
¡Nooo! Responde el primero ¡pesan lo mismo!
Y llevaba razón un kilogramo es un kilogramo, da igual de que material estemos hablando (hierro o paja).
Pero, ahora vamos a cambiar la pregunta: ¿quien tiene mayor tamaño (volumen), un kilo de hierro u uno de paja?
Un kilo de hierro tiene un tamaño sensiblemente menor que uno de paja. Esto quiere decir que el hierro es un material mucho más denso que la paja o lo que es lo mismo, tiene más densidad.
Así que está bastante claro. ¿verdad? La densidad es igual al peso dividido por el tamaño (volumen) que ocupa el material.
Normalmente, la densidad se mide en Kg/dm3 (kilogramos partido de decímetros cúbicos).
Un decímetro es la décima parte del metro, osea 10 centímetros o 100 milímetros.
Así que un dm3 puede ser un vaso de base cuadrada de 100X100 milímetros y que mida otros 100 de alto.
¡Supongamos que hemos construido el recipiente! Ahora vamos a llenarlo de diferentes materiales para conocer su densidad.
Que...¿lo llenamos de virutas de madera? Pues, hay muchos tipos de madera, pero la mayoría de ellas pesan menos de un kilogramo por decímetro cúbico.
Si llenamos el recipiente de hormigón, pesará alrededor de 2.5 Kg/dm3 así que esa es la densidad del hormigón.
Si llenamos el recipiente con virutas muy finas de hierro, pesaran 7.8 Kg/dm3 porque esta es su densidad.
Pero...¿y si llenamos nuestro recipiente de agua?¿cuánto pesará?
Pues...¡pesará un kilogramo! Porque efectivamente el agua tiene una densidad de un kilogramo por decímetro cúbico.
Y aquí está la clave del principio de Arquímedes porque cualquier objeto, que entre en el agua, va a ser "empujado" hacia arriba con una fuerza de un kilogramo por cada decímetro cúbico de su tamaño.
Este quiere decir que si introducimos un dm3 de hierro se irá al fondo porque tiene más densidad que el agua pero dentro de ella, no pesará 7.8 Kg sino 6.8 porque el agua le estará empujando hacia arriba con una fuerza de un kg.
Esta es la razón por la que los objetos pesan menos dentro del agua.
Ahora bien, sin introducimos, dentro del agua, un material que tenga la misma densidad que esta (1 Kg/dm3) este ni se un dirá, ni flotará; se quedará "entre dos aguas".
Y...¿si introducimos un material que tenga menos densidad que el agua?
¡Pues flotará! Porque el agua lo empuja hacia arriba con más fuerza que la densidad que tiene el material.
Bien ¡ya sé lo que estás pensando! ¡que los barcos están construidos de hierro y...flotan! Si, pero si te apetece hacer números coge el número total de Kg que pesa un barco y divide lo entre su tamaño (volumen) total, incluido el espacio vacío y veras que su densidad es inferior a uno.
¡Y ya está! Una vez explicado te dejo con el principio de Arquímedes tal y como aparece en los libros:
Un cuerpo, total o parcialmente, sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje, hacia arriba, igual al peso del volumen de fluido que desaloja.
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