Si los portaaviones necesitan ser menos densos que el agua, ¿de qué están hechos?

Como han señalado otras respuestas, los barcos son más densos que el agua, pero flotan debido al agua que desplazan. Dicho esto, puede ser difícil entender un barco hecho de concreto. Durante la Primera Guerra Mundial, el acero escaseaba y la construcción de barcos requiere una cantidad sustancial de acero. Entonces algunos barcos estaban hechos de concreto.

SS Sapona

SS Palo Alto

Vivo en el norte de California cerca de Santa Cruz y el SS Palo Alto ha sido un elemento fijo en una playa estatal local cerca de Aptos CA. Lanzado en 1919, fue intencionalmente varada unos 10 años después como una atracción turística.

Las tormentas recientes en el norte de California han cobrado su precio y la popa del barco finalmente se ha desprendido del casco restante. Piénsalo. Un casco de acero en el agua del océano como este probablemente se habría oxidado en los 87 años transcurridos desde que la atraparon.

Los portaaviones, como la mayoría de los barcos, están hechos de acero. El acero es mucho más denso que el agua, por lo que un bloque de acero del tamaño de un portaaviones definitivamente se hundiría en un instante. Lo que hace que los barcos sean diferentes es que no son bloques sólidos de metal, sino que están llenos de aire.

Científicamente, para que un objeto sea flotante (flotar en el agua), debe pesar menos que el agua que desplaza. Para agregar algunos números a esto: el agua pesa un kilogramo por litro. Hay 1,000 litros en un metro cúbico, por lo que un metro cúbico de agua pesaría 1,000 kilogramos. Digamos que tenemos un “barco”, que en realidad es un cubo de un metro. Este cubo tiene un metro de ancho, un metro de alto y un metro de profundidad. Tiene un volumen de 1,000 litros. Si queremos que se hunda, debería pesar más de 1,000 kilogramos, pero si queremos que flote, debería pesar menos de 1,000 kg.

Tenemos algunas opciones diferentes para construir nuestro bote. podemos hacer un cubo de un metro de un material increíblemente ligero como la espuma de poliestireno, y esto flotará fácilmente en el agua. Si queremos diseñar nuestro barco un poco más, podemos convertirlo en un objeto hueco. Si hacemos las paredes del cubo con placas de acero de 1 cm, el barco pesará unos 483 kg y tendrá un espacio hueco en su interior. Esto es menos de 1,000 kg, por lo que el barco debe flotar en el agua (siempre que esté sellado), a pesar de que está hecho de un material que es más pesado que el agua.

Sus cascos son de acero … que es mucho más denso que el agua, por supuesto. Sin embargo, la densidad del material del casco en comparación con el agua no es la razón por la que flota un barco.

Para que un barco flote, el barco debe pesar menos que el peso del agua que desplaza.

Los materiales que componen un barco son más densos que el agua, pero gran parte del agua que se desplaza es desplazada por el aire, que sin duda es menos denso que el agua.

La masa total de un barco, sin incluir el aire, es igual a la masa del agua que desplaza. Si agrega una tonelada de carga a un barco, desplazará una tonelada adicional de agua.

Aire, principalmente, con una capa de acero relativamente delgada para mantener el aire adentro y el agua afuera.