La madera es un material fascinante que ha sido utilizado por la humanidad a lo largo de los siglos. Una de sus características más destacables es su capacidad para flotar en el agua, lo cual nos lleva a preguntarnos: ¿por qué flota la madera? En este artículo exploraremos las razones detrás de este fenómeno.
La madera flota debido a su baja densidad y a la presencia de aire en su estructura. Esto se debe a que las células que componen la madera están separadas por espacios vacíos que contienen aire. Cuando la madera es sumergida en agua, estos espacios se llenan de agua, lo que aumenta el peso de la madera pero mantiene constante su volumen.
Como resultado, la densidad de la madera disminuye y puede flotar en el agua. Sin embargo, no todas las maderas flotan de la misma manera. La densidad de la madera depende de la especie de árbol y de cómo ha sido tratada. Por ejemplo, la madera de balsa es reconocida por ser una de las más livianas y, por lo tanto, flota fácilmente.
En resumen, la madera tiene la capacidad de flotar gracias a su estructura porosa y a su baja densidad, lo que la convierte en un material muy útil en la construcción de embarcaciones y otras estructuras que necesitan flotar en el agua.
Por Que Flota La Madera?
El motivo es bastante simple. Por lo general, la densidad de la madera es inferior a la densidad del agua, mientras que el hierro tiene una densidad mayor que la de la madera, lo que explica por qué el hierro no flota y se hunde.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que existen maderas, como el ébano o el palo santo, que tienen una alta densidad y, por lo tanto, se hunden en el agua. Por lo tanto, la afirmación de que la madera siempre flota no es del todo correcta.
Aquí tienes algunos datos que te ayudarán a comprender mejor por qué algunas maderas no flotan en el agua:
– Densidad del ébano: 1.350 kg/m³
– Peso de la madera de palo santo: 1.280 kg/m³
– Densidad del agua: 997 kg/m³
¿Qué hace que un objeto flote?
Si dejamos caer un bloque de arcilla en el agua, se hundirá. Sin embargo, si moldeamos la misma arcilla en forma de barco, este flotará. La forma del barco de arcilla le permite desplazar más agua que el bloque, lo que resulta en una mayor fuerza de flotación, a pesar de tener la misma masa. Lo mismo ocurre con los barcos de acero.
En última instancia, es la densidad promedio de un objeto lo que determina si flota. Si la densidad promedio del objeto es menor que la del fluido que lo rodea, flotará. La explicación radica en que el fluido, al tener una mayor densidad, contiene más masa y, por lo tanto, más peso en el mismo volumen. La fuerza de flotación, que es igual al peso del fluido desplazado, es mayor que el peso del objeto. Por otro lado, un objeto más denso que el fluido se hundirá.
El nivel de inmersión de un objeto flotante depende de la comparación entre la densidad del objeto y la del fluido. Por ejemplo, en la Figura 14.22, el barco sin carga tiene una densidad menor y se sumerge menos en comparación con el mismo barco cuando está cargado. Podemos obtener una expresión cuantitativa para la fracción sumergida al considerar las densidades. La fracción sumergida es la relación entre el volumen sumergido y el volumen total del objeto, es decir:
fracción sumergida = V_sub / V_obj = V_fl / V_obj
El volumen sumergido es igual al volumen del fluido desplazado, que llamaremos V_fl. Ahora podemos relacionar las densidades al reemplazar ρ = m / V en la expresión. Esto nos da:
V_fl / V_obj = m_fl / ρ_fl / m_obj / ρ_obj
Donde ρ_obj es la densidad promedio del objeto y ρ_fl es la densidad del fluido. Dado que el objeto flota, su masa y la masa del fluido desplazado son iguales, por lo que se cancelan en la ecuación y obtenemos:
fracción sumergida = ρ_obj / ρ_fl
Podemos utilizar esta relación para medir densidades.
¿Qué es más denso el agua o la madera?
La densidad es un término que se refiere a la cantidad de kilogramos de masa de un objeto en relación a su tamaño. Sabemos que un trozo sólido de madera es más ligero que un trozo sólido de hierro del mismo tamaño, y también sabemos que la madera flota en el agua, mientras que el hierro, incluso en pequeñas cantidades, se hunde.
El valor de la densidad determina si un objeto puede flotar en un líquido. La madera tiene una densidad menor que el agua, mientras que el hierro tiene una densidad mayor que el agua.
Desafío: ¿Te has preguntado por qué algunos objetos flotan en el agua mientras que otros se hunden? Un ingeniero que está planeando construir un barco necesita tu ayuda para decidir qué material usar en su fabricación.
¿Cómo se llama la madera que flota en el agua?
La respuesta es afirmativa. Como hemos estado explicando, si comparamos las densidades, obtendremos la respuesta numérica.
Densidad de la madera de paulownia: 270-280 kg/m³
Densidad del agua: 997 kg/m³
Por lo tanto, como se puede observar, la madera de paulownia tiene una densidad inferior a la del agua, lo que significa que flotará en el agua.
¿Por qué la moneda se hunde y la madera flota?
Los objetos flotan cuando su peso es menor que el empuje ejercido sobre ellos. Por otro lado, los objetos se hunden cuando su peso es mayor que el empuje.
La madera tiene la capacidad de flotar debido a su baja densidad y su estructura porosa, lo que permite la formación de pequeñas bolsas de aire en su interior. Esta característica la hace adecuada para la construcción de barcos y otros objetos que requieren flotabilidad.
