¿Se hunden los barcos hasta el fondo del mar o llega un momento en que la presión les impide seg
• Responde: Isaac Asimov
Un objeto se hunde en el agua si es más denso que ella. La densidad del agua es de un gramo por centímetro cúbico, y las sustancias como la piedra o los metales son mucho más densos que eso. Los barcos, aunque están construidos de grandes masas de acero, flotan porque en su interior encierran grandes espacios de aire. La densidad media del acero y demás materiales de construcción más el volumen de aire dentro del barco es menor que la del agua. Si por accidente, entra agua en el barco, la densidad media de los materiales de construcción más el agua del interior es mayor que la del agua, y el barco se hunde.
A medida que se hunde, va experimentando presiones cada vez mayores. En la superficie del océano, la presión (debida a la atmósfera) es de 1.034 gramos por centímetro cuadrado de superficie. Diez metros más abajo, el peso de esa columna de agua añade otros 1.034 gramos por centímetro cuadrado a la presión, y lo mismo para cada uno de los diez metros siguientes. La presión en el fondo del lugar más profundo del océano que se conoce es de mil cien veces la presión atmosférica, lo que equivale a más de una tonelada por centímetro cuadrado.
Tales presiones no tienen, sin embargo, ningún efecto sobre el empuje hacia arriba que experimenta un objeto al hundirse. La presión actúa en todas las direcciones por igual, hacia abajo, hacia arriba y lateralmente, de manera que el objeto sigue hundiéndose, sin hacer ningún caso del aumento de presión.
Pero hay otro factor. La presión comprime el agua y aumenta así su densidad. ¿No podría ser que, como consecuencia de ese aumento de presión, el agua se hiciese tan densa que el objeto dejara de hundirse y quedará flotando en las profundidades del mar?
¡No! El efecto de compresión es muy pequeño. Incluso a una presión de 1 tonelada por centímetro cuadrado, la densidad del agua aumenta sólo de 1 a unos 1,05 gramos por centímetro cúbico. Un sólido que tuviera una densidad de 1,02 gramos por centímetro cúbico se hundiría, efectivamente en el agua, pero quedaría flotando a unos cinco kilómetros de profundidad. Los materiales de construcción ordinarios, sin embargo, tienen densidades muy superiores a 1,05. La densidad del aluminio es 2,7 y la del acero 7,8 gramos por centímetro cúbico. Los barcos metálicos se hundirían hasta el fondo de los abismos más profundos sin la menor posibilidad de flotar.
Pero supongamos que el océano fuese más profundo aún. ¿Llegaría un momento en que una barra de aluminio por poner un ejemplo, alcanzase una profundidad máxima? La respuesta sigue siendo, ¡no!
Si los océanos tuviesen una profundidad de 68 kilómetros (en lugar de unos 11 como máximo), la presión en el fondo alcanzaría unas 7 toneladas por centímetro cuadrado y la densidad del agua 1,3 gramos por centímetro cúbico. Pero para entonces el agua ya no sería líquida, sino que se convertiría en una sustancia sólida llamada «hielo VI». (El hielo VI es más denso que el agua, mientras que el hielo I -el hielo ordinario- es menos denso.)
Por consiguiente, el aluminio o cualquier otra sustancia de densidad mayor que 1,3 gramos por centímetro cúbico descenderían hasta cualquier profundidad oceánica mientras el agua siguiese siendo líquida, y en último término iría a posarse sobre una superficie sólida que podría ser el fondo marino o ese hielo VI. El agua ordinaria nunca puede hacerse suficientemente densa para hacer flotar al aluminio y mucho menos al acero.
Enviado por: Paco Beruga.
Autor: Isaac Asimov. Doctor en química. Rusia.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).