Почему тонули старинные деревянные корабли?

Потому что тонул не материал, а изделие. Изделие же от материала отличалось многим - например, наличием балласта в трюме судна, который придавал ему остойчивость (балласт примеряется и по сей день, на современных судах). Это не говоря о пушках-якорях-грузе и прочем. Вот вес судна с учётом балласта и груза после того, как в его трюме оказывается вода, уже был выше той подъёмной силы, что мог обеспечить чисто материал.

Судно ведь плавало не потому, что оно из дерева, а потому, что пустое внутри. Плавучесть судну обеспечивает воздух, заключённый внутри корпуса судна (иначе как, по-вашему, плавают железные, а не деревянные суда?).