Para que un cuerpo flote, es necesario que el empuje que crea su volumen sumergido, sea mayor al peso total del cuerpo, es decir:
Y esto estará en equilibrio cuando esta suma se iguale a cero. Hay que notar que un cuerpo que flota está siempre en equilibrio estable frente a pequeños desplazamientos verticales, o pequeños giros. Es lógico que un cuerpo se encuentre en equilibrio estable si su centro de gravedad G está bajo el centro de carena C, lo cual es el objetivo en el cual se basa nuestro modelo de la embarcación.
Como grupo se tomó esta decisión ya que nuestra embarcación puede corresponder a un cuerpo no homogéneo, ya que es sabido que a un cuerpo homogéneo se le haría imposible que su centro de gravedad esté por debajo de su centro de carena a menos que esté completamente sumergido.
Es interesante también notar que podemos lograr equilibrio estable a pesar de contar con un cuerpo homogéneo, esto ya que cuando el cuerpo está sometido a solicitaciones laterales, la posición del centro de carena cambia lo que puede provocar un momento que tienda a hacer volver el cuerpo a su posición de equilibrio, debido a que el punto de aplicación del empuje se mueve dentro del volumen de carena.
Según lo visto en la materia de clases, frente a pequeños giros, llegamos a la siguiente relación:

La estabilidad exige que el momento que genera el volumen desplazado sea capaz de hacer volver al cuerpo a su posición original. Por eso es necesario que el metacentro M, se ubique más arriba que el centro de gravedad. Podemos resumir las condiciones de equilibrio estable para el cuerpo:

Equilibrio Estable:

Equilibrio Inestable:

Para nuestra embarcación será necesario sólo determinar la primera condición de equilibrio ya que la segunda no se aplica en el caso que el centro de carena esté por debajo del de gravedad.
1. Primera condición de equilibrio:
Calculando el peso total de la embarcación (con la botella de 1L):

Ahora calculando el empuje:

Reemplazando según los valores obtenidos tenemos que:
Por lo tanto tenemos la suma vectorial, considerando que tanto empuje como peso tienen direcciones opuestas (tomando como positivo el empuje):

Como el resultado es mayor que cero, nuestra embarcación flota, pero no se encuentra en equilibrio vertical, por lo que aún hay que efectuar algunos arreglos para que la altura de 5cm. para que el nivel de flotación se cumpla.

Y esto estará en equilibrio cuando esta suma se iguale a cero. Hay que notar que un cuerpo que flota está siempre en equilibrio estable frente a pequeños desplazamientos verticales, o pequeños giros. Es lógico que un cuerpo se encuentre en equilibrio estable si su centro de gravedad G está bajo el centro de carena C, lo cual es el objetivo en el cual se basa nuestro modelo de la embarcación.
Como grupo se tomó esta decisión ya que nuestra embarcación puede corresponder a un cuerpo no homogéneo, ya que es sabido que a un cuerpo homogéneo se le haría imposible que su centro de gravedad esté por debajo de su centro de carena a menos que esté completamente sumergido.
Es interesante también notar que podemos lograr equilibrio estable a pesar de contar con un cuerpo homogéneo, esto ya que cuando el cuerpo está sometido a solicitaciones laterales, la posición del centro de carena cambia lo que puede provocar un momento que tienda a hacer volver el cuerpo a su posición de equilibrio, debido a que el punto de aplicación del empuje se mueve dentro del volumen de carena.
Según lo visto en la materia de clases, frente a pequeños giros, llegamos a la siguiente relación:

La estabilidad exige que el momento que genera el volumen desplazado sea capaz de hacer volver al cuerpo a su posición original. Por eso es necesario que el metacentro M, se ubique más arriba que el centro de gravedad. Podemos resumir las condiciones de equilibrio estable para el cuerpo:

Equilibrio Estable:

Equilibrio Inestable:

Para nuestra embarcación será necesario sólo determinar la primera condición de equilibrio ya que la segunda no se aplica en el caso que el centro de carena esté por debajo del de gravedad.
1. Primera condición de equilibrio:
Calculando el peso total de la embarcación (con la botella de 1L):

Ahora calculando el empuje:

Reemplazando según los valores obtenidos tenemos que:
Por lo tanto tenemos la suma vectorial, considerando que tanto empuje como peso tienen direcciones opuestas (tomando como positivo el empuje):

Como el resultado es mayor que cero, nuestra embarcación flota, pero no se encuentra en equilibrio vertical, por lo que aún hay que efectuar algunos arreglos para que la altura de 5cm. para que el nivel de flotación se cumpla.
El analisis de de Estabilidad es el siguiente:



