¿Por qué los submarinos se hunden y los barcos no?

El Secreto de la Flotabilidad: ¿Por qué los Submarinos se Hundan y los Barcos No?

La fascinación que despiertan los submarinos radica, en parte, en su capacidad única para desafiar la gravedad, navegando tanto en las profundidades oceánicas como en la superficie. Esta capacidad contrasta radicalmente con los barcos, diseñados para flotar permanentemente. Pero ¿cuál es la clave de esta diferencia fundamental? La respuesta reside en la gestión de la flotabilidad, un principio físico que ambos, submarinos y barcos, aprovechan, pero de maneras completamente distintas.

Los barcos, en su diseño fundamental, se basan en el principio de Arquímedes: un cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado. La forma del casco, generalmente en forma de “V” invertida en su sección transversal, maximiza el volumen de agua desplazada. El peso del barco, incluyendo su carga, debe ser menor o igual al peso del agua desplazada para que pueda flotar. Construidos con materiales resistentes pero relativamente ligeros, y con un diseño cuidadosamente calculado, los barcos consiguen una flotabilidad positiva de forma permanente. Cualquier variación en la carga se compensa con un ajuste en el calado, la profundidad a la que el casco se sumerge en el agua.

En contraste, los submarinos operan bajo un principio de flotabilidad variable. Su diseño incorpora un sistema ingenioso de tanques de lastre, compartimentos que pueden llenarse o vaciarse de agua de mar. Estos tanques son la clave de la magia del submarino. Cuando los tanques de lastre están llenos de agua, el peso total del submarino supera el peso del agua desplazada, resultando en una flotabilidad negativa y, por lo tanto, un descenso. Para ascender, se introduce aire comprimido en los tanques, desplazando el agua y reduciendo el peso total del submarino. Esta reducción de peso, en relación al agua desplazada, genera una flotabilidad positiva, permitiendo que el submarino ascienda a la superficie. Es un ballet cuidadosamente coreografiado entre el peso del submarino y el empuje del agua, controlado con precisión para mantener la profundidad deseada.

En resumen, la diferencia crucial radica en la flexibilidad de la flotabilidad. Los barcos poseen una flotabilidad positiva inherente y estable, determinada por su diseño y peso. Los submarinos, por el contrario, poseen una flotabilidad variable, controlada activamente mediante un sofisticado sistema de tanques de lastre, permitiendo el tránsito entre las profundidades y la superficie. Esta diferencia fundamental subraya la innovación ingenieril necesaria para dominar el dominio submarino, un ambiente tan diferente al de la superficie del océano.