Flotación de un Cuerpo

Se sabe que para que un cuerpo flote, este cuerpo debe desplazar un volumen de líquido igual a la masa del cuerpo. Donde se debe cumplir la siguiente relación:

W = E

W = Vcuerpo * Pcuerpo * g (Fuerza peso)

E = Vcarena * Pfluido * g (Empuje)

Vcuerpo: Volumen del Cuerpo

Pcuerpo: Masa Específica del Cuerpo

Pfluido: Masa Específica del Fluido

Vcarena: Volumen del cuerpo que queda sumergido

Estabilidad

M: Metacentro

G: Centro de Gravedad

Vc: Volumen de Carena

C: Centro de Carena

Ioo: Momento de Inercia del plano de agua en torno al eje de rotación

MC1 = Ioo/Vc

Se sabe entonces que para que el cuerpo se mantenga estable en el fluido correspondiente, se debe cumplir la siguiente relación:

ESTABILIDAD: CG menor MC1

En concreción, para que nuestro barco a escala junto con la botella de Coca-Cola que sostiene, flote; se deben considerar ambos volúmenes en la relación antes mencionada. Por otro lado, en términos de estabilidad cabe mencionar situaciones límites posibles. Como por ejemplo, que la botella de Coco Cola no se desplace a lo largo de la manga del barco, dado que cualquier desplazamiento ocasionado podría desplazar el centro de gravedad del cuerpo, de manera tal de ocasionar un momento que podría volcar el barco. Esto sucedería si la misma carga provoca un cambio considerable del volumen de carena del barco y por ende del metacentro (punto de acción del empuje). Por lo cual, hay que considerar las condiciones de estabilidad asociadas a las posiciones relativas del metacentro y del centro de gravedad.