Estabilidad y flotabilidadFinalmente, podemos considerar la estabilidad y la flotabilidad juntas.Si el bloque de madera flotante se empuja hacia abajo ligeramente, el bloque se inclina en direccin del empujn descendente. Esto cambia laforma del agua desplazaday cambia la posicin del centro de flotabilidad.En el diagrama (arriba a la derecha) hay ms agua desplazada en el lado izquierdo. Por lo tanto, el centro de flotabilidad se localiza a la izquierda del centro.La fuerza de flotacin que acta hacia arriba a travs del centro de flotabilidad es lafuerza de restablecimiento.Cuando el empuje descendente se retira, la fuerza de flotacin y el peso que actan a travs del centro de gravedad hacen girar el bloque para regresarlo a su posicin original.El bloque flotante esestable.bloquepeso

flotantefuerza

Si se coloca una moneda en el centro de la parte superior de un bloque de madera que flota en agua, el bloque se hunde en el agua hasta que se crea una fuerza de flotacin igual al peso del bloque y de la moneda juntos. Entonces deja de hundirse, porque la fuerza de flotacin ascendente equilibra exactamente el peso descendente combinado del bloque y la moneda.

bloque/monedapeso

flotantefuerza

Observa en este diagrama que el volumen del agua desplazada ha aumentado, ya que el bloque est ms hundido en el agua. La posicin del centro de flotabilidad est en el centro geomtrico de este volumen de agua desplazada.

El peso del bloque y la moneda juntos acta hacia abajo a travs del centro de gravedad. La fuerza de flotacin correspondiente acta hacia arriba a travs del centro de flotabilidad.Si se empuja un extremo del bloque con la moneda ligeramente, ste se inclina en direccin del empuje hacia abajo, como lo hizo sin la moneda.bloque/monedapeso

flotantefuerza

De nuevo, el centro de flotabilidad cambia a la izquierda del centro. La fuerza de flotacin que acta hacia arriba a travs del centro de flotabilidad es la fuerza de restablecimiento. Cuando el empuje hacia abajo se retira, la fuerza de restablecimiento inclina el bloque de nuevo a su posicin original.El bloque flotante con la moneda en el centro de la parte superior es estable, ya que vuelve a su posicin de equilibrio.

Si la moneda se mueve hacia un extremo del bloque, el centro de gravedad del bloque y la moneda juntos se mueve descentrndose hacia la moneda.

Como el centro de gravedad est ahora descentrado, el bloque con la moneda flotante se inclina hacia abajo en el extremo que tiene la moneda. Esto cambia laforma del agua desplazaday cambia la posicin del centro de flotabilidad.Sin embargo, esto no cambia el volumen total de agua desplazada, ya que el peso del bloque y la moneda juntos es an el mismo.

bloque/monedapeso

flotantefuerza

En el diagrama (extremo derecho), hay ms agua desplazada en el lado izquierdo. Por lo tanto, el centro de flotabilidad se localiza a la izquierda del centro. El bloque sigue inclinndose hasta que el centro de flotabilidad est directamente debajo del centro de gravedad.En este punto, la fuerza de flotacin ascendente que acta en el centro de flotabilidad equilibra exactamente la fuerza descendente del peso combinado del bloque y la moneda que acta a travs del centro de gravedad.Nota:La moneda permanece sobre el bloque porque el ngulo de equilibrio no es lo suficientemente inclinado para ocasionar que se deslice hacia abajo. Si la moneda se colocara ms cerca del extremo, el bloque flotante podra inclinarse lo suficiente para que la moneda se deslice y caiga al agua.La presin sobre el extremo del bloque cerca de la moneda ocasiona que el bloque se incline hacia abajo aun ms. Como resultado, la forma del agua desplazada cambia, y modifica as la posicin del centro de flotabilidad a la izquierda del centro de gravedad. Esto se muestra en el siguiente diagrama.bloque/monedapeso

flotantefuerza

Esto crea una fuerza de flotacin que acta hacia arriba en el centro de flotabilidad como una fuerza de restablecimiento. Cuando el empuje hacia abajo se retira, la fuerza de restablecimiento inclina al bloque de nuevo a su posicin inclinada original.El bloque con la moneda descentrada esestable.

Un objeto flotante que es redondo no cambia la forma del agua que desplaza cuando gira o se inclina. Por lo tanto, no puede usar su fuerza de flotacin como una fuerza de restablecimiento.Si el objeto flotante del diagrama anterior gira, el centro de gravedad y el centro de flotabilidad permanecen en la misma posicin relativa.Sin embargo, si una moneda se coloca encima de un objeto redondo flotante, la situacin esinestable.En realidad, es muy difcil colocar una moneda exactamente sobre el centro de gravedad. Una variacin mnima es todo lo que se necesita para que el objeto y la moneda comiencen a girar. Conforme lo hacen, el centro de gravedad del objeto y la moneda juntos se mueve hacia fuera del centro de flotabilidad.objeto/monedapeso

flotantefuerza

En este caso, la fuerza de flotacin y el peso actan juntos para continuar la rotacin. Esto contina hasta que la moneda se cae.Nota:Algunos objetos redondos, como los limones, tienen una orientacin de flotacin preferida. Esto se debe a la distribucin del peso dentro del objeto. Sin embargo, esto no afecta considerablemente la posicin de la fuerza de flotacin, por lo que una moneda colocada slo un poco fuera del centro encima del limn ocasionar que el limn gire hasta que la moneda se caiga.