2.3.5 Flotabilidade nos líquidos

Cando un corpo está totalmente somerxido nun líquido poden darse tres situacións:

• Que o peso do corpo sexa maior que o pulo: o corpo afunde e vai ao fondo do líquido.
• Que o peso sexa menor que o pulo; o corpo vaise cara a arriba e aboia. O corpo deixará por baixo da superficie do líquido o volume xusto para que o peso iguale o pulo.
• Que o peso e o pulo sexan exactamente iguais. Nese caso o corpo está xa en equilibrio e pode manterse dentro do líquido a calquera profundidade, sen subir nin baixar.

Imos ver agora que se un corpo aboia ou afunde depende unicamente das densidades do corpo e do líquido. Imaxine que temos un sólido de volume V e densidade d_s dentro dun líquido de densidade d_l; daquela:

Xa ve que a única diferenza entre os dous resultados é a densidade, porque V e g son iguais nas dúas fórmulas; así que se a densidade do sólido é maior que a do líquido, o corpo afunde, e se a densidade do corpo é menor que a do líquido, aboia. E no caso de que as dúas sexan iguais, o corpo manterase sen subir nin baixar. Resumindo:

dsólido > dlíquido → o corpo afunde dsólido < dlíquido → o corpo aboia dsólido = dlíquido → o corpo mantense

Actividade resolta

Déalles unha explicación aos feitos seguintes:

• O ferro é máis denso que a auga, pero un barco de ferro flota nela.
• Unha lámina de papel de aluminio afunde en auga; pero se a engurra e fai unha bóla con ela, aboiará na auga.
• As persoas flotamos mellor na auga do mar que na auga dun río ou dunha piscina.
• A densidade do ferro é 7,96 g/cm³, e a do mercurio líquido 13,6 g/cm³. Se botamos unha moeda dun euro nun vaso con mercurio, a moeda non afunde.

Solución

a) Un barco de ferro non é de ferro macizo, en realidade a maior parte do volume da barco é aire; daquela a densidade global do barco (ferro + aire) é moito menor que a densidade da auga, e o barco aboia. b) O aluminio é máis denso que a auga, por iso afunde nela. Pero se engurramos a lámina de aluminio e facemos unha bóla, quedan burbullas de aire atrapadas dentro dela e a densidade da bóla en conxunto faise menor que a da auga, e a bóla flota. c) A auga do mar ten sal e é máis densa que a auga doce do río ou da piscina. E por ser máis densa o pulo que exerce sobre nós é maior que o que fai a auga doce. No Mar Morto a salinidade da auga é moi elevada, nese mar flótase moi ben! d) A moeda ten menor densidade que o mercurio líquido, por iso a moeda flota no mercurio.