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La viscosidad y la flotabilidad son dos factores que afectan los fluidos, como líquidos y gases. A primera vista, los términos parecen ser muy similares, ya que ambos parecen hacer que un fluido resista cualquier objeto que lo atraviese. De hecho, esto no es cierto, ya que ambos términos en realidad se refieren a fuerzas muy específicas ejercidas tanto hacia afuera como hacia adentro. Las variaciones en ambos factores hacen que los líquidos y gases se comporten de manera muy diferente.
Flotabilidad
La flotabilidad se refiere a la fuerza específicamente hacia arriba ejercida por un líquido o gas sobre un objeto inmerso en él. Esta es la fuerza principal que permite que un objeto flote. Sin embargo, un objeto flotante debe desplazar una mayor masa de agua que la masa de sí mismo para flotar. De lo contrario, la fuerza de flotación hacia arriba no será lo suficientemente grande como para evitar que se hunda. Esto está relacionado con la densidad del agua; por ejemplo, si el agua es más densa, un objeto más pesado tendrá que desplazar menos para mantenerse a flote porque el agua tendrá una mayor masa.
Viscosidad
La viscosidad se define simplemente como la resistencia de un líquido o gas a fluir. Cuanto menos inclinado esté el gas o el líquido a fluir, más viscoso será. La viscosidad en líquidos y gases es causada por su composición molecular; Los líquidos o gases muy viscosos tienen una composición molecular que causa una gran fricción interna cuando se mueven. Esta fricción naturalmente resiste el flujo. Los líquidos y gases con baja fricción interna fluirán muy fácilmente. La viscosidad es diferente a la flotabilidad en que describe las fuerzas internas dentro de una sustancia, en lugar de una fuerza hacia arriba ejercida por una sustancia sobre otra sustancia.
Flotando y hundiéndose
Si bien ambos factores de flotabilidad y viscosidad permitirán que un objeto flote por un tiempo limitado, la viscosidad no es efectiva para mantener un objeto a flote indefinidamente. Cuando un objeto ingresa a un líquido, el líquido que desplaza se ve obligado a fluir hacia abajo a ambos lados, dando paso al objeto. En un líquido extremadamente viscoso, este flujo se desacelerará en gran medida, lo que significa que el objeto puede permanecer encima del líquido "desplazado" durante algún tiempo antes de hundirse. Sin embargo, a pesar de que la fricción desacelera el movimiento interno, este movimiento todavía tiene lugar de manera lenta pero segura y el objeto finalmente se hundirá si la viscosidad es solo un factor.
Efecto del calor
La aplicación de calor también afecta la flotabilidad y la viscosidad de manera diferente. El calentamiento de una sustancia viscosa disminuirá su viscosidad a medida que las moléculas obtengan más energía y puedan superar la fricción interna con mayor facilidad. Sin embargo, el efecto que tiene el calor sobre la flotabilidad depende de qué tipo de líquido o gas se calienta. En general, calentar un líquido disminuye su densidad, disminuyendo su potencial para ejercer una fuerza de flotación porque disminuye la masa de fluido desplazado por volumen. Sin embargo, algunos líquidos, incluido el agua, pueden aumentar de densidad cuando se calientan ligeramente. El agua es más densa a 39.2 grados Fahrenheit, por lo que calentar agua de 38 Fahrenheit a 39 Fahrenheit aumentará su potencial de fuerza de flotación.