Si alguien arroja una palanca en el océano, se hunde, pero un barco, que pesa muchas veces más que una palanca, logra flotar en el agua. Este interesante fenómeno conocido como flotabilidad es la razón por la que los barcos flotan. Las propiedades de flotabilidad fueron descritas por primera vez por el matemático griego Arquímedes, en lo que ahora llamamos el Principio de Arquímedes. Este principio establece que cualquier objeto, total o parcialmente sumergido en un fluido, es impulsado por una fuerza igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
Se dice que Arquímedes descubrió el principio en la bañera, lo cual tiene sentido, porque una bañera es un gran lugar para investigar la flotabilidad y el desplazamiento. Descubrió que cuando un objeto (como un científico) se coloca en un fluido, el nivel del fluido aumenta, porque el objeto ha desplazado parte del líquido. Arquímedes se dio cuenta de que cualquier objeto colocado en el agua desplazará su propio peso o volumen en el agua, lo que ocurra primero. Esto se llama relación peso / área de superficie.
Se dio cuenta de que los diferentes materiales que tienen diferentes densidades pero igual volumen tendrán una flotabilidad diferente. Una bola de boliche se hundirá, mientras que un globo lleno de aire flotará, aunque ocupen el mismo volumen en el espacio. Esto se debe a la mayor densidad de la bola de boliche. A diferencia de un globo, una bola de boliche pesa más que el peso del agua que desplaza, por lo que la bola tiene una baja relación de superficie a peso. Un bote es esencialmente una carcasa hueca llena de aire, lo que significa que tiene una gran relación superficie-peso. Por lo tanto, el bote seguirá estando muy por encima de la superficie cuando haya desplazado su peso equivalente en el agua.
Los barcos flotan por su diseño. Cuando un bote está muy cargado, se asentará más bajo en el agua, porque su relación superficie / peso es diferente de cuando el bote es liviano. Un bote permanecerá flotando y estable siempre que no esté sobrecargado.
Una vez que alguien sabe cómo flotan los barcos, puede imaginar cómo flotan otros objetos. Desde piezas de madera hasta patos, la relación peso / superficie de un objeto dicta su flotabilidad. Esto también explica por qué los barcos se hunden: si se rompe el casco de un barco, comienza a absorber agua, lo que lo hace más denso, lo que hace que desplace más agua. Si el bote toma suficiente agua, se volverá demasiado pesado para mantenerse flotante.