¿Por qué flota un barco de acero?
La respuesta corta
Un barco de acero flota porque su casco hueco aparta un volumen de agua que pesa lo mismo que todo el barco: el acero es casi 8 veces más denso que el agua, pero el casco, lleno de aire, pesa en promedio menos que el agua que desplaza. Es el principio de Arquímedes.
No flota el acero: flota el agua que aparta
Un cubo de acero macizo se hunde de inmediato. El hierro, que es casi todo lo que hay en el acero, tiene una densidad de 7,87 gramos por centímetro cúbico,[3] casi ocho veces la del agua de mar, que está entre 1,02 y 1,03.[4] Un centímetro cúbico de acero pesa ocho veces más que un centímetro cúbico de agua, y no hay forma de que flote.
Pero un barco no es un cubo de acero macizo. Es una cáscara de acero que encierra un volumen enorme de aire. Cuando se lo apoya en el agua, se hunde y aparta agua, y cuanto más se hunde, más agua aparta. Se detiene en el punto exacto en que el agua apartada pesa lo mismo que el barco entero. Arquímedes lo escribió hace más de 2.200 años, en su tratado Sobre los cuerpos flotantes: un sólido más liviano que un fluido “se hunde hasta que el peso del sólido es igual al peso del fluido desplazado”.[1]
La clave es “más liviano”: no el acero, sino el barco en promedio, sumando el acero, la carga y todo el aire que encierra. Mientras esa densidad media sea menor que la del agua, flota.
El Titanic, en números
El informe oficial británico sobre el naufragio, de 1912, da las medidas del barco.[2] Con ellas se puede ver a Arquímedes trabajando.
| Dato | Valor |
|---|---|
| Eslora (largo) | 259,8 m (852,5 pies) |
| Manga (ancho) | 28,2 m (92,5 pies) |
| Calado a plena carga | 10,5 m (34 pies y 7 pulgadas) |
| Desplazamiento (peso total) | 53.150 toneladas |
| Agua apartada | ~51.900 m³, unas 21 piscinas (piletas, albercas) olímpicas |
| Volumen si todo fuera acero macizo | ~6.800 m³ |
| Densidad media del casco | ~0,6 t/m³, poco más de la mitad que el mar |
Fuente: Medidas: British Wreck Commissioner's Inquiry (1912). Conversiones y cuentas: propias, con agua de mar de 1025 kg/m³.
Las 53.150 toneladas del Titanic, apretadas en un bloque de acero macizo, ocuparían unos 6.800 metros cúbicos: un bloque que apartaría una octava parte del agua necesaria y se iría al fondo. Repartidas en un casco de 260 metros de largo, apartaban unos 51.900 metros cúbicos de agua de mar, justo lo que pesaban. En promedio, el casco pesaba apenas unos 600 kg por metro cúbico, poco más de la mitad que el agua de mar. Cada tonelada de carga agregada lo hundía un poco más: con esas medidas, unas 50 toneladas por cada centímetro de calado.
| Resultado | |
|---|---|
| Calado (cuánto se hunde) | m |
| Agua apartada | m³ |
| Carga extra por cada centímetro que se hunde | t |
Ejemplo: una barcaza de río de 60 × 11 m con 1500 t. Un casco real es más fino que una caja, así que para la misma carga se hunde más. Si el calado da más que la altura del casco, se hunde. Fuente: Principio de Arquímedes (cuenta propia). Densidad del agua de mar: NASA.
Cómo lo sabemos
El principio de Arquímedes no es una hipótesis: es una consecuencia directa de cómo aumenta la presión con la profundidad. El agua empuja el casco desde todos los lados, y más fuerte cuanto más abajo. Si sumas todos esos empujes sobre la parte sumergida, el resultado es una fuerza hacia arriba igual al peso del agua que ocuparía ese hueco. Arquímedes lo razonó geométricamente en el siglo III a. C.;[1] hoy se comprueba con una balanza en cualquier laboratorio escolar: un objeto sumergido “pierde” exactamente el peso del agua que desborda de un recipiente lleno.
Los ingenieros navales lo usan todos los días. El desplazamiento de un barco —su peso total— se calcula midiendo cuánto se hundió: los números pintados en la proa y en la popa, las marcas de calado, indican la profundidad, y con los planos del casco se obtiene el volumen sumergido. Por eso el informe del Titanic da el desplazamiento “a 34 pies y 7 pulgadas”: ese peso corresponde a ese calado.[2] Las líneas de carga pintadas en el costado marcan el calado máximo permitido, distinto para agua dulce y salada.
La densidad del agua importa. El agua de mar pesa entre 1.020 y 1.030 kg por metro cúbico, según la temperatura y la sal;[4] la dulce, unos 1.000. Un barco que pasa del mar a un río se hunde alrededor de un 2,5 % más.
Lo que se suele decir mal
“Los barcos flotan porque el acero es liviano” o “porque tienen aire”. El acero es muy pesado, y el aire solo ayuda porque ocupa volumen sin peso: lo que decide es la densidad media del conjunto comparada con la del agua.
“Cuanto más grande el barco, más le cuesta flotar.” Al revés: al agrandar el casco, el volumen que puede apartar crece más rápido que el acero necesario para construirlo. Por eso los barcos más grandes del mundo son de acero y no de madera.
“Un barco de acero se hunde si se agujerea porque el acero pesa.” Se hunde porque el agua que entra ocupa el lugar del aire. Así se hundió el Titanic: al inundarse varios de sus compartimentos, la densidad media del barco superó la del mar.
Otras preguntas
¿Por qué una bola de acero se hunde y un barco no?
Porque la bola es acero macizo: aparta muy poca agua para lo que pesa. Si con el mismo acero haces un casco hueco, aparta mucha más agua con el mismo peso, y cuando el agua apartada pesa tanto como el acero, flota.
¿Por qué se hundió el Titanic si era de acero y flotaba?
Porque el agua entró en el casco. Mientras el interior estaba lleno de aire, el barco pesaba en promedio menos que el mar; cuando se inundaron varios compartimentos, el agua ocupó el lugar del aire y el conjunto pasó a ser más denso que el agua que lo rodeaba.
¿Un barco flota más en agua salada o en agua dulce?
En agua salada. Como es un 2 o 3 % más densa, el barco necesita apartar menos volumen para igualar su peso. Al pasar de un puerto de mar a un río, el mismo barco se hunde unos centímetros más.
¿Qué es el calado de un barco?
La profundidad a la que llega la parte más baja del casco bajo el agua. Aumenta con la carga: el Titanic, cargado, calaba 34 pies y 7 pulgadas, unos 10,5 metros.
Fuentes
- Arquímedes; Heath TL (ed.). On Floating Bodies, Book I, Proposition 5 (en The Works of Archimedes, trad. T. L. Heath) . Cambridge University Press (digitalizado en Internet Archive) (1897). primaria Un sólido más liviano que el fluido se hunde hasta que su peso es igual al del fluido desplazado.
- British Wreck Commissioner's Inquiry: Report, Description of the Ship . Titanic Inquiry Project (transcripción del informe oficial de 1912) (1912). primaria Titanic: 852,5 pies de eslora, 92,5 de manga, desplazamiento de 52.310 toneladas a 34 pies y 7 pulgadas de calado.
- Periodic Table of Elements: Iron . PubChem, National Institutes of Health. primaria Densidad del hierro: 7,874 g/cm³.
- Aquarius Sea Surface Density . NASA Scientific Visualization Studio. primaria El agua de mar en superficie tiene una densidad de 1020 a 1030 kg/m³.
Publicado el 26 de septiembre de 2026. Revisado contra las fuentes el . ¿Ves un error? Avísanos.
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