¿Por qué la presión es tan intensa en el fondo de los océanos? La física lo explica
La reciente implosión de un submarino por causa de la presión del océano fue noticia a nivel mundial. Uno de los desafíos más grandes al visitar el fondo del mar tiene relación con la presión hidrostática. La física nos explica este fenómeno.
Isaac Newton fue uno de los mayores físicos de la historia, por sus diversas contribuciones a la ciencia. En especial, Newton incorporó las famosas leyes hoy reconocidas como Leyes de Newton. Gracias a ellas, logramos explicar fenómenos de nuestro día a día.
La tercera ley de Newton dice que para toda fuerza que se le aplique a un cuerpo habrá otra de igual intensidad, pero en sentido opuesto. Esta ley es conocida como ley de acción y reacción, ya que simplifica que para toda acción existe una reacción opuesta pero de igual intensidad.
Así, podemos explicar cómo es posible que vivamos en la superficie de la Tierra sin riesgo de colapso. Nuestro cuerpo sufre de forma constante los efectos de la atmósfera, sin embargo hay una reacción opuesta de nuestro cuerpo que balancea esta fuerza, causando un equilibrio. Hay regiones del planeta en que este equilibrio es imposible para nosotros.
¿Por qué se tapan los oídos al volar en un avión?
Si ya has viajado de avión o subido a una montaña, probablemente habrás experimentado la sensación de tener los oídos tapados durante algún momento. La sensación de oído tapado sucede producto de la diferencia de presión a diferentes altitudes, y a la acción de nuestro cuerpo tratando de equilibrar estas diferencias.
La atmósfera tiene peso, y ese peso ejerce fuerzas en todo lo que está en la superficie terrestre. Incluso, hay una presión siendo ejercida sobre nuestras cabezas en este exacto momento. La presión atmosférica corresponde a la fuerza que ejerce una columna de aire que va desde el suelo (o nuestras cabezas) hasta el límite de la atmósfera.
Presión corresponde a la fuerza que se aplica sobre una superficie
Generalmente —y en condiciones ideales— la presión más alta a nivel de la superficie terrestre se encuentra a nivel del mar. Es ahí donde se encontraría la columna de aire más alta posible, ya que estaríamos ubicados en el lugar de menor altitud.
Sin embargo, a medida que se aumenta la altitud, la columna de aire de sobre nuestras cabezas se hace menos, por lo que la presión que se ejerce también disminuye —dado que la cantidad de aire disminuyó, también lo hizo el peso de la columna de aire.
La presión cuando nos ahondamos en el mar
Al entrar al mar, estamos también sujetos a la presión provocada por el agua que se encuentra sobre nosotros, que se suma a la presión atmosférica a la que estamos acostumbrados.
Como sabemos, el agua tiene una densidad superior a la del aire, y esto implica en que una columna de aire y otra de agua de un mismo tamaño ejerzan presiones diferentes. Por cada 10 metros que nos sumergimos en el océano, la presión aumenta 1 atmósfera.
Además, la alta presión provocada por el agua aumenta los efectos de otras fuerzas, como el empuje y la presión ejercidas por las laterales del cuerpo o de un objeto.
La Ley de Boyle
Una de las leyes más reconocidas cuando se trata de fluidos es la ley de Boyle, que dice que el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión. En otras palabras, si la presión aumenta, el volumen disminuye; si la presión disminuye, entonces el volumen aumenta.
Es por esto que es importante que no haya ninguna fisura o algo que de posibilidad a intercambio de fluidos entre el interior y exterior de un objeto y el océano. Este intercambio haría con que la presión en el interior disminuyera, y la presión externa haría implodir el objeto.
El caso del submarino Titán
Hace pocos días, Estamos Unidos confirmó que el sumergible Titán implodió durante el descenso para observar el naufragio del Titanic. Los detalles no fueron divulgados, pero cualquier falla o fisura en el sumergible podría haber causado la implosión.
Es muy importante que los submarino siempre sean evaluados con normas de seguridad para evitar cualquier problema o brecha que posibilite el intercambio de presión y una posible implosión.