Si pesan toneladas… ¿por qué los barcos no se hunden?

Puede parecer una contradicción: algunos barcos son más pesados que un rascacielos, están hechos de hierro o acero, ¡y aun así flotan plácidamente como si fueran de papel! Mientras tanto, una simple piedra lanzada al agua se va directo al fondo. ¿Qué magia está ocurriendo acá?

No hay ningún hechizo, pero sí hay una mezcla fascinante de ciencia, diseño y sentido común. En este artículo vamos a recorrer el motivo real por el cual los barcos no se hunden, y por qué es más probable que un portacontenedores de 400 metros flote que un teléfono celular.

La clave está en la física: el principio de Arquímedes

Lo primero que hay que entender es un principio físico que se conoce desde hace más de dos mil años. Fue descubierto por Arquímedes, un matemático griego que, según la leyenda, lo pensó mientras se daba un baño. Este principio dice que:

“Todo objeto sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba igual al peso del fluido que desaloja”.

¿Qué significa esto? Básicamente, que cuando ponés un objeto en el agua, el agua “empuja” hacia arriba. Y cuanto más agua desplace ese objeto, más fuerte es ese empujón, o fuerza de flotación. Si ese empujón es mayor que el peso del objeto… ¡el objeto flota!

Un ejemplo muy simple

Imaginate que llenás la bañera y metés una pelota de playa. La pelota es liviana, pero además desplaza mucha agua. Tanto, que el empuje hacia arriba es mucho mayor que su peso. Por eso flota y hasta cuesta mantenerla sumergida.

Ahora hacé lo contrario: una bolita de acero. Es pequeña y no desplaza casi nada de agua, pero su peso es mucho mayor que ese pequeño empujón hacia arriba que genera. Resultado: se hunde como si nada.

¿Y qué pasa con los barcos?

Entonces, si el tema es el agua que desplazan y no solo el peso en sí… eso cambia un poco las reglas del juego.

Los barcos están diseñados específicamente para desplazar grandes cantidades de agua. Aunque estén hechos de acero, que es pesado, su forma hueca hace que su volumen total sea enorme. Y ese gran volumen desplaza suficiente agua como para que el empuje hacia arriba sea mayor que su peso total.

Comparación rápida:

• Una bola de acero de 1 metro de diámetro pesa al menos 7.800 kilos y desplaza muy poca agua: se va al fondo.
• Una estructura de acero con forma de barco, de igual peso pero mucha mayor superficie y volumen, desplaza muchísima más agua: flota.

El secreto está en la forma y en el diseño. Los barcos tienen “cascos” que están pensados para repartir el peso en un área grande, haciéndolos estables y flotantes.

Pero si flotan… ¿por qué a veces se hunden?

Seguro estás pensando en el Titanic o en algún barco que viste volcar en documentales. Bueno, que floten no significa que sean invencibles. Si algo altera el equilibrio del barco o le entra demasiada agua, puede hundirse igual.

Algunas razones comunes por las que un barco puede hundirse:

• Entrada de agua al casco: si el agua reemplaza el aire dentro del casco, el barco se vuelve más pesado y se pierde flotabilidad.
• Sobrepeso: cargar más peso del que puede manejar el barco puede hacerlo hundirse o provocar que se desbalancee.
• Mal diseño o distribución de peso: si el peso no está bien equilibrado, el barco puede inclinarse peligrosamente o incluso volcar.
• Impactos o colisiones: golpear un objeto sumergido (como un iceberg…) puede dañar el casco y generar filtraciones.

El Titanic, por ejemplo, se hundió porque el hielo abrió varios compartimentos herméticos. Una vez que el agua llenó suficientes compartimentos, el empuje hacia arriba ya no podía contrarrestar el peso. Había más agua dentro que fuera, literalmente.

La física como aliada del diseño naval

Hoy en día, gracias a la tecnología y la ingeniería moderna, los barcos son más seguros que nunca. Los diseños se optimizan en simulaciones con precisión milimétrica. Se calcula al detalle cuánta carga pueden llevar, cómo afectará el viento, las olas… ¡todo!

Algunos datos curiosos:

• El Symphony of the Seas, uno de los cruceros más grandes del mundo, pesa más de 228.000 toneladas. ¡Y flota sin problemas!
• Un portaaviones militar puede llevar más de 5.000 personas, decenas de aviones y toneladas de combustible, y aún así se mantiene firme sobre el agua.
• Incluso los submarinos flotan… hasta que quieren hundirse. Usan tanques especiales que se llenan de agua (para hundirse) o aire (para flotar).

Todo eso es posible porque se respeta el principio de Arquímedes y se aprovecha al máximo.

Así que la próxima vez que mires un barco gigante surcando el océano, no pienses “¿cómo puede flotar eso?”, sino “qué maravilla de física e ingeniería está funcionando a la perfección”. Porque sí, los barcos flotan no por suerte ni magia, sino porque el agua —y una buena dosis de cerebros detrás del diseño— los empuja hacia arriba con todo lo que tiene.