Con el agua horizontal y la gravedad hacia abajo, la flotabilidad empuja hacia arriba. Sin embargo, ¿en qué dirección está empujando (digamos un bote) cuando la gravedad es hacia abajo pero el bote está en un terreno no horizontal con agua que fluye hacia abajo? ¿La flotabilidad sigue empujando en la dirección opuesta a la gravedad oa lo largo de la normal del plano del agua? (Independientemente de las fuerzas de arrastre). Gracias.
Interesante pregunta. Creo que esta es la respuesta: en el caso de que el agua fluya cuesta abajo y la superficie del agua esté inclinada (no perpendicular a la gravedad), la fuerza de flotación que actúa sobre el bote desde el agua sería perpendicular a la superficie del agua, y no paralela a la gravedad. Esto dará como resultado una fuerza neta sobre el bote en dirección cuesta abajo, por lo que el bote (y el agua) acelerarán. Eventualmente (asumiendo una profundidad finita del río o lo que sea que esté canalizando el agua) la viscosidad del agua limitará su velocidad para que no se acelere para siempre; y el agua, a su vez, arrastrará el bote, creando una fuerza de equilibrio que limita la velocidad cuesta abajo del bote a un valor finito.
Piénsalo de esta manera. En un marco de referencia sin aceleración, la gravedad es la única aceleración que crea fuerzas corporales que equilibran la fuerza de presión de la flotabilidad, creada por el llamado volumen 'desplazado', el volumen que se corta debajo del agua por el plano del agua.
Pero si el cuerpo de agua que soporta la embarcación está en un marco de aceleración en movimiento, esa aceleración se suma a la gravedad para crear una nueva aceleración neta , probablemente en una dirección diferente. Se aplica el mismo equilibrio para esta nueva aceleración que para el primer caso, la gravedad por sí misma.
En el equilibrio estático, el vector de fuerza de flotación es colineal con el vector de fuerza del cuerpo, ambos actúan a través del centro de presión (flotabilidad) y el centro de masa, iguales entre sí pero en direcciones opuestas.
Pero si balancea o cabecea la embarcación, las fuerzas ya no son colineales. Esto crea un momento que hace que la nave oscile. Si es estable, vuelve a la condición de equilibrio. Si no, ten cuidado.
virus721