Por que os navios boiam sobre a água?

Não da pra imaginar o mundo de hoje sem as embarcações de todos os portes que existem por todo mundo, até mesmo com o mar agitado os navios estão lá desempenhando sua função com maestria e sem dar nenhum sinal de que vão a afundar mesmo com ondas passando sobre eles ainda sim ficam intactos.

Para explicar melhor vamos começar com o exemplo de um submarino, ele basicamente utiliza a flutuabilidade para se estabilizar em um determinado ponto do oceano. Então dividimos a flutuação em 3 partes: Flutuação Positiva (Os tanques do submarino pesam menos que o volume de água e quando cheios de ar fazem ele flutuar na superfície), Flutuação Neutra ( Usando a mesma lógica da flutuação positiva só que com o tanque parcialmente cheio de ar fazendo com que ele nem suba e nem afunde) e a Flutuação Negativa ( Basicamente o que faz o submarino realizar sua função é descer pelo oceano, para fazer isso tanques ficam cheios de água e afunde aos poucos).

Quando um objeto entra na água, duas forças agem sobre ele, a gravidade (força para baixo) que é determinada pelo peso do objeto e a flutuabilidade (força para cima) que é determinada pelo peso da água deslocada pelo objeto. Resumindo brevemente, um objeto flutua quando sua força gravitacional é menor do que a força de empuxo que é responsável por forçar a embarcação para cima.

Para facilitar mais ainda, utilizarei um exemplo simples, quando tacamos uma bola de gude na água ela vai afundar na hora mesmo sendo pequena e quando colocamos uma panela vazia, ela boia tranquilamente e isso se deve pelo fato de que a panela desloca mais água pois seu peso é menor do que a quantidade de água deslocada.

A pessoa que descobriu a resposta para a flutuabilidade foi um matemático grego chamado Arquimedes que ao tomar banho, percebeu como o nível da água subia conforme ele mergulhava seu corpo o que levou ele a resolver um problema onde ele precisava saber se uma coroa era falsa ou verdadeira utilizando o empuxo da água. A partir disso, surge então uma lei da física famosa chamada Princípio de Arquimedes que diz que quando algo está descansando na água, sente uma força ascendente (flutuante) igual ao peso da água que o empurra para o lado e se um objeto esta submerso a força de empuxo o empurra para cima (é o mesmo efeito de quando por exemplo tentamos afunda uma bóia, é possível sentir a força dela contra a sua puxando ela para baixo).

Existe um vídeo que explica melhor esse fenômeno, confira: 

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