Resumen

El primer concepto que debemos entender para responder a nuestra pregunta es el concepto de densidad. Para entenderlo, haremos lo siguiente: tomaremos un puño de plumas, papel o cualquier cosa «ligera» que encuentres. Ahora, tomamos un puño de monedas. ¿Podríamos contestar cuál pesa más? Si tomamos como medida nuestro puño, podríamos afirmar que las monedas que caben en un puño pesan mas que las plumas o papel que caben en ese mismo puño.

Entonces ya sabes de qué se trata la densidad, objetos o materiales que ocupan el mismo espacio pueden ser más densos (más pesados, como las monedas) o menos densos (menos pesados, como las plumas). Entendiendo esto podemos entender porque las balsas precarias fabricadas con madera flotan, esto ocurre ya que la madera es menos densa que el agua, entonces por cuestiones de densidad la misma no se hunde.

Cómo flotan los barcos

Hasta ahora vamos entendiendo por que los barcos de madera flotan, pero qué ocurre con los gigantescos barcos de hierro y acero, pues el acero es varias veces más denso que el agua.

Esto es muy fácil de entender. Un objeto que esta hueco tiene poca densidad, porque en su mayoría está lleno de aire. Con el barco ocurre lo mismo, aunque sea de hierro flota en el agua a causa del aire que tiene adentro. En caso de que se le haga un agujero en el casco, el agua entrará expulsando el aire hacia afuera, entonces la densidad del barco será mayor que la del agua y el barco se hundirá.

Cuando sumergimos un barco en el agua, éste desaloja una parte del volumen que antes ocupaba el fluido, empujándolo hacia afuera.

Es decir, existe una fuerza que empuja al barco de abajo hacia arriba haciéndolo flotar. Esto lo sabemos gracias al sabio Arquímedes quien hace dos mil años, señalo el principio de porqué los objetos flotan: «Cuando sumergimos un objeto en el agua éste flota por una fuerza igual al peso del liquido que desplaza».

Para llegar a esta conclusión el sabio se metió en una tina con agua y se dio cuenta que entre más se sumergía, más agua caía de la tina y más liviano se sentía, porque al meter algo en el agua, ésta sube de nivel y si el objeto es grande se derrama.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

Siendo tan pesados los barcos ¿Cómo es qué pueden flotar y navegar?

Antecedentes

Desde el principio de los tiempos, el hombre siempre ha tenido la necesidad de explorar nuevos lugares, encontrar nuevas tierras y descubrir nuevos mundos. Aunque se sospecha que los inicios de la navegación se remontan a 6000 años antes de Cristo, la historia dice que los Egipcios fueron los primeros constructores de embarcaciones de los que se tienen noticias. Haremos un pequeño recorrido por la historia de las embarcaciones, como fueron mejorando a través del tiempo.

La primera fuente gráfica de estos barcos egipcios data de aproximadamente el siglo XXX a.d.C. y lo más seguro es que este tipo de embarcaciones llevaran  utilizándose desde hace bastante tiempo. Se cree que estas naves no sólo eran utilizadas para navegar por el Río Nilo, sino que también se usaron en mar abierto, ya que existen señales que apuntan a su presencia sobre los mares en pinturas murales de más de 3000 años de antigüedad.

Los barcos egipcios.

Los barcos egipcios de más antigüedad que se conocen estaban construidos sobre una estructura de madera y eran lo suficientemente espaciosos para albergar como mínimo a unos 20 remeros. Esta naves iban dotadas de un solo mástil con una vela rectangular y uno o dos grandes remos situados en popa que hacían la función de timón, siendo capaces de transportar el peso de la mercancía.

La particularidad de estas embarcaciones es que no estaban dotadas de quilla, al final y al cabo la pieza más importante de la estructura sobre la que se construye un barco. Pero este hecho se solucionaba de una forma muy ingeniosa, con una gran soga que recorría el barco de proa a popa, la cual debidamente colocada evitaba la rotura de la nave.

Los barcos fenicios.

Los fenicios, al igual que los egipcios, fueron un pueblo de gran importancia en la historia de la navegación. Han sido reconocidos como excelentes marinos, quienes además de construir barcos mercantes capaces de transportar pesadas cargas, también construyeron magníficos buques de guerra, mayores y mucho mas seguros que los fabricados por egipcios y egeos.

Las embarcaciones fenicias estaban fabricadas de maderas muy resistentes como el cedro, el pino o el ciprés. Llegaron a tener barcos realmente grandes y solían aprovechar la fuerza del viento por medio de velas rectangulares.

La construcción más representativa delos fenicios fue el buque de manga ancha, que usaba velas en vez de remos por lo que conseguía un espacio mayor para el cargamento que en las galeras estrechas. A los fenicios se les atribuye haber desarrollado las galeras birremas o trirremas en las que los remos se ubicaban en dos o tres órdenes respectivamente.

Los barcos romanos.

Los romanos desarrollaron muchos tipos distintos de embarcaciones de guerra durante su etapa de dominio en el Mediterráneo, sobre toso galeras, las cuales estaban provistas de puentes para poder abordar los barcos enemigos e incluso algunas llevaban catapultas. Para el comercio, los romanos fabricaron barcos hasta de 53 m de eslora (longitud de la embarcación) y 14 m de manga (anchura), pero se cree que construyeron barcos aún más grandes para transportar obeliscos de Egipto a Roma.

Durante los siglos XV y XVI aparecieron muchas clases diferentes de barcos como las carracas, carabelas, pinazas, saicas, galeones, etc. La nave Santa María, por ejemplo, la cuál llevo a Colón y a sus más de cincuenta hombres al Nuevo Mundo, media unos treinta metros de eslora. Las carracas, que españoles, portugueses y venecianos usaban para transportar mercancías, tenían unos cuarenta metros de eslora. Pero sin duda fueron los franceses los más aventajados en la arquitectura naval. Sus naves superaban en tonelaje y velocidad a las de otras naciones, sobre todo en los siglos XVII y XVIII cuando el tráfico oceánico creció y cuando los ingleses, portugueses y holandeses intensificaron la búsqueda de productos orientales. Además el uso de la brújula se popularizó y facilitó que los viajes fueran cada vez más largos.

Al aumentar significativamente el comercio con Oriente, se necesitaban de naves más rápidas para el transporte de los productos como el té, las especias o el café. Así nacieron los afamados clippers, embarcaciones a vela que se caracterizaban por su alta velocidad y cuya temprana llegada a destino se traducía en mejores precios para la mercadería y un mejor negocio.

Dos importantes innovaciones revolucionaron el diseño de las naves o barcos: La propulsión por vapor y la construcción con hierro.

El casco de hierro.

En 1777 algunos constructores de naves ya habían probado con  los cascos en hierro. Pero se produjeron muchas quejas a causa de los efectos del hierro en la brújula, ya que el hierro desviaba la aguja del verdadero norte. Pero este problema se superó en 1830 cuando se ideó la forma para corregir el error.

El vapor.

Uno de los primeros en utilizar la energía del vapor  de  agua  para  mover  un  barco  fue  el  francés  Claude-Francoise Jouffroy d´Abbans, que fabricó varios antes de 1785. En Estados Unidos, en 1787, James Rumsey usó una bomba de vapor para impulsar un barco en el río Potomac y por entonces, John Fitch fabricaba barcos con ruedas de paletas movidas por vapor. Fue el estadounidense Robert Fulton el que convirtió el barco de vapor en un medio de transporte práctico y rentable, comercialmente hablando.

Paradójicamente, en el presente, los problemas con el petróleo están generando que se considere la energía eólica (viento) como suplemento para la propulsión de grandes barcos de carga, regresando así a los orígenes de la navegación.

El lugar donde se construyen y reparan buques se llama astillero. Pueden tratarse de yates, buques militare, barcos comerciales, y/o otro tipo de barcos para transporte de mercancías o pasajeros.

Los astilleros se construyen cerca del mar o de ríos navegables, para permitir el acceso de las embarcaciones.

Objetivo

El objetivo de esta investigación es conocer por qué flotan los barcos.

Justificación

El interés surgió observando un día los barcos piratas, son mis favoritos, y me pregunte ¿Cómo es que un objeto tan pesado puede flotar y navegar en el mar?

Hipótesis

Si un barco puede pesar toneladas, ¿Cómo es que su peso no lo hunde?, entonces será la forma de construirlos la que los ayuda a flotar.

Método (materiales y procedimiento)

El método que utilice fue consultar libros, páginas y vídeos en Internet, quisimos visitar el Museo Naval, pero al acudir a la dirección que encontramos en Internet nos percatamos de que ya no existe.

Algunos vídeos que consultamos son:

1. Aprende por que flotan los barcos (https://www.youtube.com)
2. Evolución de los barcos  (https://www.youtube.com)
3. Diseño: Evaluación de los barcos  (https://www.youtube.com)
4. La historia de los barcos  (https://www.youtube.com)
5. ¿Por qué flota un barco?  (https://www.youtube.com)
6. ¿por qué flota un barco? Principio de Arquímides  (https://www.youtube.com)

Galería Método

Resultados

Definitivamente la forma en la que están construidos los barcos es la razón por la cual flotan, ya estuve leyendo y los barcos son huecos, por dentro, si fueran todos de metal se hundirían, el aire que guardan dentro los ayuda a flotar, los barcos se construyen en los astilleros, muy cerca del mar.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Ya sabemos ahora por que flotan los barcos, debido a la manera en que están construidos, al estar huecos (en su interior hay aire) su densidad los ayuda a permanecer y navegar sobre el mar, gracias al Principio de Arquimides podemos con más exactitud construir barcos más grandes y pesados que transportan personas o mercancía a través del  mar.

Bibliografía

• nauticaypesca.es/barcos/historia-de-los-barcos
• com › Curiosidades
• slideshare.net/Ivan98Mc/barcos-historia-tipos-y-mas
• deportesextremos.net/vela/historia-de-los-barcos.php
• http://www.beevoz.com/2015/06/08/la-historia-de-la-navegacion-los-primeros-barcos/
• http://www.experimentosparaniños.org/densidad-de-los-liquidos-liquidos-en-varias-capas-y-colores/
• https://es.wikipedia.org/wiki/Astillero_naval
• http://www.preguntas.org/

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography