Yo soy la Flotabilidad: Una historia de empuje

¿Alguna vez lo has sentido? Ese empujón suave e insistente cuando intentas hundir una pelota de playa en la piscina. ¿O esa increíble ligereza que sientes cuando te recuestas y flotas, mirando las nubes? ¡Esa soy yo! Soy la fuerza secreta que ayuda a los patitos de goma a mantenerse a flote en la bañera y a los gigantescos barcos de acero a navegar por el océano sin hundirse. Durante miles de años, la gente sintió mi poder, pero no tenían un nombre para mí. Veían troncos flotando río abajo y se preguntaban cómo algo tan pesado podía descansar sobre el agua como si fuera una cama sólida. Construyeron balsas y botes sencillos, aprendiendo por ensayo y error a trabajar conmigo, incluso sin entender completamente mis reglas. Yo era un misterio silencioso y útil, una compañera constante en su relación con el agua. Antes de que tuvieran un nombre para la gravedad, sintieron su atracción. De la misma manera, siempre han sentido mi empuje. Soy la razón por la que un corcho vuelve a la superficie y por la que un iceberg, una montaña de hielo, puede derivar por el mar. Soy el abrazo ascendente que el agua e incluso el aire pueden dar. Mi nombre es Flotabilidad, y mi historia trata sobre una bañera famosa, barcos gigantes e incluso viajes al cielo.

Mi gran debut en la historia de la humanidad ocurrió en el siglo III a. C., gracias a un hombre muy inteligente llamado Arquímedes que vivía en Siracusa, una ciudad en la isla de Sicilia. La historia cuenta que el rey, Hierón II, tenía un problema. Le había dado a un orfebre un trozo de oro para hacer una nueva corona, pero sospechaba que el astuto artesano había mezclado algo de plata, que era más barata. Le pidió a Arquímedes que averiguara si la corona era de oro puro sin dañarla. Arquímedes reflexionó sobre esto durante días. Luego, una tarde alrededor del año 250 a. C., mientras se metía en un baño público, notó que el nivel del agua subía y se derramaba por el borde. En ese instante, lo entendió todo. Se dio cuenta de que la cantidad de agua que se derramaba estaba relacionada con el espacio que ocupaba su cuerpo. Y se dio cuenta de que yo lo estaba empujando hacia arriba con una fuerza igual al peso del agua que había desplazado. Estaba tan emocionado que supuestamente saltó del baño y corrió por las calles gritando '¡Eureka!', que significa '¡Lo he encontrado!'. Esto se conoció como el Principio de Arquímedes, y fue la primera vez que alguien escribió las reglas de cómo funciono. Usó esta idea para resolver el problema del rey. Al comparar la cantidad de agua que desplazaba la corona con la cantidad desplazada por un bloque de oro puro del mismo peso, demostró que el orfebre había hecho trampa. Este descubrimiento no fue solo para atrapar a un trabajador deshonesto; cambió el mundo. Los constructores de barcos ahora podían usar mi principio para diseñar naves más grandes, seguras y eficientes. Entendieron que un barco flota porque su casco desplaza una gran cantidad de agua, y mientras el peso de esa agua desplazada sea mayor que el peso del barco, yo puedo sostenerlo. Desde los poderosos trirremes de la Antigua Grecia hasta las carabelas de los exploradores en los siglos XV y XVI que navegaron por todo el mundo, entenderme fue clave para dominar los océanos.

¡Pero no solo trabajo en el agua! Funcionó en cualquier fluido, y eso incluye el aire que te rodea. A la gente le llevó un poco más de tiempo darse cuenta de esto. En el siglo XVIII, dos hermanos franceses, Joseph-Michel y Jacques-Étienne Montgolfier, notaron que el humo de un fuego se elevaba. Pensaron que si podían capturar ese aire caliente en una bolsa grande y ligera, yo podría levantarlo. El 4 de junio de 1783, realizaron su primera demostración pública de un globo aerostático. El aire dentro de su globo, al calentarse, se volvió más ligero y menos denso que el aire más frío del exterior. ¡Vi ese aire menos denso y le di un poderoso empujón hacia arriba, levantando todo el globo hacia el cielo! De repente, la humanidad podía volar. Mi trabajo no consiste solo en levantar cosas; también se trata de controlar el movimiento dentro de un fluido. Piensa en un submarino. Es un maestro en trabajar conmigo. Para sumergirse, llena unos contenedores especiales llamados tanques de lastre con agua, haciéndolo más pesado y denso que el agua circundante, por lo que se hunde. Para subir, expulsa el agua con aire comprimido, volviéndose más ligero de nuevo para que yo pueda empujarlo de vuelta a la superficie. Los peces hacen esto de forma natural con un órgano interno llamado vejiga natatoria. Hoy, estoy en todas partes. Estoy en el chaleco salvavidas que te mantiene seguro en un bote, en el globo meteorológico que recopila información en lo alto de la atmósfera y en los buques de carga que conectan nuestro mundo transportando mercancías a través de vastos océanos. Soy una fuerza fundamental de la física, una compañera silenciosa en la exploración y la ingeniería. La próxima vez que veas un barco deslizándose sobre un lago o te sientas maravillosamente ligero en una piscina, acuérdate de mí. Soy la Flotabilidad, y estoy aquí para levantarte, para abrir los océanos y los cielos del mundo, y para recordarte que, a veces, los mayores descubrimientos comienzan con una simple salpicadura.

Preguntas de Comprensión Lectora

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Respuesta: El rey Hierón II sospechaba que un orfebre había mezclado plata con el oro de su nueva corona. Le pidió a Arquímedes que lo verificara sin dañar la corona. Arquímedes descubrió el principio de la flotabilidad al darse cuenta de que un objeto sumergido en agua desplaza un volumen de agua igual a su propio volumen. Comparó la cantidad de agua que desplazaba la corona con la que desplazaba un bloque de oro puro del mismo peso. Como la corona desplazaba más agua, demostró que era menos densa y que, por lo tanto, contenía un metal más ligero como la plata.

Respuesta: La idea principal es que la flotabilidad es una fuerza fundamental de la naturaleza que ha sido crucial para el desarrollo humano. La historia explica cómo su descubrimiento y comprensión, desde Arquímedes hasta los hermanos Montgolfier, permitieron a la humanidad dominar los mares y los cielos.

Respuesta: El narrador incluyó '¡Eureka!' porque es una palabra famosa asociada con el descubrimiento de Arquímedes. Significa '¡Lo he encontrado!' y representa el momento de súbita revelación o inspiración cuando Arquímedes finalmente entendió el principio de la flotabilidad en el baño, resolviendo así un problema complejo.

Respuesta: El desafío de los hermanos Montgolfier era encontrar una manera de que los humanos volaran. Aplicaron el principio de flotabilidad al observar que el humo se elevaba. Se dieron cuenta de que el aire caliente es menos denso que el aire frío, por lo que si llenaban una bolsa grande y ligera con aire caliente, la fuerza de flotabilidad del aire circundante, más frío y denso, la empujaría hacia arriba, creando el primer globo aerostático.

Respuesta: Ambos se conectan directamente con el principio de Arquímedes de desplazar fluidos. Un submarino controla si se hunde o flota cambiando su propio peso y densidad al llenar o vaciar sus tanques de lastre con agua. Un chaleco salvavidas está hecho de materiales que son muy ligeros para su gran volumen, por lo que desplaza una gran cantidad de agua en comparación con su peso, creando una fuerte fuerza de flotabilidad que mantiene a flote a la persona que lo lleva.