Question

É fácil entender porque as embarcações feitas de madeira menos densa que a água não afundam, mas quando pensamos nos grandes navios feitos de Ferro, surge a dúvida porque eles flutuam se o ferro (d=7.87g/cm3) émais denso que a água?

Answer 1

De fato, quando utilizamos a química para explicar porque certos materiais afundam vamos direto no conceito de densidade do material. Mas isso só se aplica a conformações uniformes da estrutura, não se leva em consideração, por exemplo, o volume de ar dentro do navio.

Pode parar por aqui se for uma questão sem muito rigor, mas se você quer a explicação física segue:

O Empuxo que um material sofre ao ser colocado no líquido depende da densidade do líquido e do volume deslocado pelo corpo e da gravidade.

$\boxed {E = (V_{d}).(d)(g)}$
 
Como o sistema não poderá afundar, então o peso do Návio deve ser inferior ao empuxo.

$\boxed {P\ \textless \ E}$

$P\ \textless \ (V_{d}).(d)(g)$

Como o peso de um corpo é dado por P = mg, temos então:

$mg\ \textless \ (V_{d}).(d)(g)$
$m\ \textless \ (V_{d}).(d)$

Basta que a massa do návio seja menor do que o produto do volume deslocado (com ar e tudo) multiplicado pela densidade da água.