Densidad y flotabilidad: pon a prueba tu comprensión

Guía rápida: densidad y flotabilidad

La densidad es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa: ρ = m / V, y en el Sistema Internacional se mide en kg/m³ (aunque en el laboratorio escolar se usa mucho g/cm³; 1 g/cm³ equivale a 1000 kg/m³). Es una propiedad característica de cada sustancia a una temperatura dada: el agua pura a 4 °C tiene una densidad de aproximadamente 1000 kg/m³, el aceite de oliva ronda los 910 kg/m³ y el hierro unos 7870 kg/m³. Un error frecuente es confundir densidad con masa: un objeto pequeño puede ser muy denso y un objeto enorme puede ser poco denso.

La flotabilidad se explica por el principio de Arquímedes: todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desplazado. Si la densidad del objeto es menor que la del fluido, el empuje supera al peso y el cuerpo flota; si es mayor, se hunde; si son iguales, queda en equilibrio a cualquier profundidad. Por eso un barco de acero flota: su densidad media (casco más el aire del interior) es menor que la del agua, aunque el acero en sí sea mucho más denso.

Otro malentendido habitual es pensar que el empuje depende de la profundidad. No es así: el empuje depende del volumen de fluido desplazado y de la densidad del fluido, no de a qué profundidad esté el objeto. Tampoco es cierto que 'lo pesado siempre se hunda': una moneda pequeña se hunde y un inmenso iceberg flota, porque lo que decide el resultado es la comparación de densidades, no el peso absoluto. Ten en cuenta también que la densidad de los gases y líquidos varía con la temperatura, lo que explica fenómenos como las corrientes de convección.