Per què floten els vaixells?

Ahir llegiem la notícia que un vaixell s'enfonsava al Port de Tarragona. Dues persones al llarg del dia em van preguntar quin era el motiu pel qual els vaixells flotaven. No tothom té clar el procés, hi ha qui recorda que tracta d'un tal Arquímedes... però el que si que se sap i que tots hem pogut experimentar, si més no a l'estiu a la piscina és que quan submergim un objecte a l'aigua aquest desallotja una part del volum que abans ocupava el fluid. Depenent de les característiques de l'objecte a la vegada notarem una força que l'empeny cap enfora.


L'interesant d'aquest procés és veure el lloc on es queda l'objecte dins del líquid, poden passar tres situacions:
- l'objecte cau fins al fons
- l'objecte sura
- l'objecte queda en suspensió dins del líquid, ni toca terra, ni surt a la superfície.

Ens podem preguntar, per què el vaixell no surt de l'aigua? això és perquè el vaixell pesa i el el propi pes tendeix a enfonsr-lo. Tenim que tenir clar que hi ha dues forces, la produïda pel fluïd sobre el vaixell (empenta) i la del Terra que l'atrau (pes).

Quedaria resoldre, que la part submergida d'un vaixell, ple d'aigua, pesa el mateix que el vaixell sencer?, la resposa és que si. El pes de la suma dels dos volums que considerem és el valor de l'empenta (igual al pes), per tant, moltes vegades ens referim al pes d'una nau donant com a dada la quantitat d'aigua que desallotja!
Finalment, on actua l'empenta? doncs si ens imaginem la part submergida plena d'aigua, aquesta part té un centre de gravetat, un punt d'equilibri, sobre el que actuen totes les forces. Aquest punt té que estar per damunt del centre de gravetat del vaixell per a que el parell de forces el faci surar. Això és el motiu pel qual tota la maquinària del vaixell es a sota l'aigua.

Per tant, ara podem fer la pregunta inversa, per què s'enfonsen els vaixells? doncs perquè canvia una o més de les propietats que hem dit, per exemple, si augmenta al càrrega sota el nivell de mar (forat a l'estructura i entra aigua, per exemple), el pes canvia i el vaixell tendeix a enfonsar-se.