Perché una piccola moneta va a fondo e una nave enorme resta a galla? Il segreto è nascosto al suo interno

Molto spesso la natura e le caratteristiche fisiche degli oggetti ci pongono davanti a fenomeni difficili anche solo da credere. La curiosità è la chiave più adatta per comprenderli

Per comprendere come e in quali occasioni un corpo è destinato ad affondare o, al contrario, è ancora capace di galleggiare, bisogna partire esaminando quelle che sono le due forze ad entrare in gioco: vale a dire il peso e la spinta di Archimede.

Quest’ultima viene definita in fisica come la forza verso l’alto, esercitata dall’acqua nei confronti di un corpo immerso, mentre il peso, come già sappiamo, rappresenta la forza con cui la gravità risulta capace di attirare un corpo verso il basso, esattamente all’opposto della prima elencata.

Un corpo, dunque, sarà portato ad affondare quando la densità dello stesso figurerà essere maggiore rispetto a quella del liquido, mentre galleggerà nella situazione contraria, quando la sua densità sarà pari a quella del liquido in cui si trova, restando di fatto sospeso.

Tutto, naturalmente, dipende strettamente dal rapporto tra il peso e il volume d’acqua che viene spostato. Pensate ad un qualsiasi bagnante, soggetto ad un più agile galleggiamento se si trova in un bacino di acqua salata, poiché la stessa, risultando più densa, favorisce una spinta maggiore verso l’alto.

Un principio affascinante

Perché, attenzionando la questione nell’applicazione pratica, possiamo trovarci di fronte una monetina, con una massa irrisoria, che andrà a fondo, e una nave di enormi dimensioni che continuerà a galleggiare? Il motivo è proprio da ricercare nel fatto che le imbarcazioni, indipendentemente dal carico e dalle dimensioni, sono meno dense rispetto alla massa d’acqua sulla quale si trova a compiere la navigazione. 

La minore densità è da ricercare nella presenza, internamente alla nave, di centinaia di migliaia di metri cubici di aria, che essendo molto più leggera rispetto all’acqua permette ai mezzi di trasporto marittimi di galleggiare. E’ naturale che introducendo acqua negli stessi, il risultato che si ottiene è l’affondamento. 

Come si comporta la moneta?

La moneta, invece, essendo realizzata in metallo ed essendo “riempita” con tale materiale al suo interno, presenta una densità maggiore dell’acqua, possedendo altresì più pesantezza rispetto alla spinta di Archimede. Appoggiando una moneta con cautela sulla superficie dell’acqua, però, la sua tensione superficiale potrà rivelarsi temporaneamente in grado di sostenere l’oggetto e mantenerlo a galla. 

Questa fase, di fatto transitoria, dura soltanto per pochi istanti, perché ogni minimo movimento generato dall’aria verso l’acqua, e perfino la più piccola vibrazione, saranno in grado di rompere la pellicola in superficie, favorendo l’affondamento della moneta.