Flotabilidad

La flotabilidad es la capacidad de un cuerpo para sostenerse dentro de un fluido.^[1]​ Flotabilidad,^[2]​^[3]​ o empuje hacia arriba es una fuerza ascendente ejercida por un fluido que se opone al peso de un objeto parcial o totalmente sumergido. En una columna de fluido, la presión aumenta con la profundidad como consecuencia del peso del fluido subyacente. Así, la presión en el fondo de una columna de fluido es mayor que en la parte superior de la columna. Del mismo modo, la presión en el fondo de un objeto sumergido en un fluido es mayor que en la parte superior del objeto. La diferencia de presión da lugar a una fuerza neta ascendente sobre el objeto. La magnitud de la fuerza es proporcional a la diferencia de presión, y (como explica el principio de Arquímedes) es equivalente al peso del fluido que, de otro modo, ocuparía el volumen sumergido del objeto, es decir, el desplazado.

Por esta razón, un objeto cuya densidad media es mayor que la del fluido en el que está sumergido tiende a hundirse. Si el objeto es menos denso que el líquido, la fuerza puede mantener el objeto a flote. Esto sólo puede ocurrir en un marco de referencia no inercial, que tiene un campo gravitatorio o está acelerando debido a una fuerza distinta de la gravedad que define una dirección "hacia abajo".^[4]​

La flotabilidad también se aplica a las mezclas de fluidos, y es la fuerza motriz más común de las corrientes de convección. En estos casos, la modelización matemática se altera para aplicarla a la continua, pero los principios siguen siendo los mismos. Algunos ejemplos de flujos impulsados por la flotabilidad son la separación espontánea de aire y agua o de petróleo y agua.

El centro de flotación de un objeto es el centro de gravedad del volumen de fluido desplazado.

1. ↑ R.L. Mott (2006). Mecánica de fluidos. Pearson Educación. ISBN 9789702608059. Consultado el 16 de febrero de 2018. 
2. ↑ {citation|last=Wells|first=John C. |year=2008|title=Diccionario de Pronunciación Longman|edición=3ª|editorial=Longman|isbn=9781405881180}}
3. ↑ Roach, Peter (2011), Cambridge English Pronouncing Dictionary (18ª edición), Cambridge: Cambridge University Press, ISBN 9780521152532 .
4. ↑ Nota: En ausencia de tensión superficial, la masa de fluido desplazada es igual al volumen sumergido multiplicado por la densidad del fluido. Una alta tensión superficial repulsiva hará que el cuerpo flote más alto de lo esperado, aunque se desplazará el mismo volumen total, pero a una mayor distancia del objeto. En caso de duda sobre el significado de "volumen de fluido desplazado", debe interpretarse como el desbordamiento de un recipiente lleno cuando el objeto flota en él, o como el volumen del objeto por debajo del nivel medio del fluido.