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El famoso principio de Arquímedes sobre el equilibrio de todos los cuerpos flotantes

El descubrimiento de Arquímedes puede enunciarse de la siguiente manera: un cuerpo sumergido en un fluido es empujado hacia arriba con una fuerza que es igual al peso del fluido que desaloja.

Téngase bien en cuenta que el principio se aplica a los fluidos, es decir, a los líquidos y a los gases.

Muchas y muy importantes son las aplicaciones de este principio. En primer lugar, se entiende que si un cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje de abajo hacia arriba mayor que su propio peso, el cuerpo asciende a la superficie, quedando sumergido solamente el equivalente al volumen del líquido desalojado por el cuerpo. Así, por ejemplo, si se trata de un buque que pesa 20.000 toneladas, desaloja también ese peso de agua, es decir 20.000 toneladas de agua. Si está flotando en agua pura, entonces el volumen de casco que queda debajo de la línea de flotación es de 20.000 metros cúbicos. Esto se suele aplicar para la determinación del volumen total de un iceberg -montaña de hielo que suele flotar en los mares fríos-. Los icebergs son muy peligrosos para la navegación y han causado grandes desastres, al chocar los buques contra ellos. El hielo flota en el agua, pero la mayor parte está sumergida; de manera que, conociendo el volumen de la masa de hielo que emerge, es posible calcular cuánto está sumergido.

En cambio, si el peso del cuerpo es mayor que el empuje, el cuerpo se hundirá. Si el empuje y el peso son iguales, el cuerpo flotará entre dos aguas. Pero hay algo importante relacionado con los cuerpos que se encuentran en una masa líquida. Y es que el hecho de que el cuerpo se hunda o no, está relacionado con el peso específico del cuerpo y del líquido en que lo hemos colocado. Así, por ejemplo, si colocamos una esfera maciza de vidrio en agua, veremos que se sumerge; en cambio si se la coloca en mercurio, flota en la superficie. Como el peso específico del vidrio es mayor que el del agua y menor que el del mercurio, concluimos que: cuando el peso específico del cuerpo sumergido es mayor que el del líquido, el cuerpo se hunde; si es igual, flota entre dos aguas, y si es menor, se mantiene en la superficie. Esto es importante, en especial para comprender el vuelo de los globos aerostáticos y los dirigibles.