Principio se Arquímedes

"Un cuerpo sumergido total o parcialmente en un líquido experimenta una fuerza ascendente igual al peso del líquido desplazado"

Si nos introducimos en el agua de la bañera de casa, veremos que el nivel de agua sube. Pues bien: Esa cantidad de agua que "aumentó", medida en litros, es igual al volumen de la parte de nuestro cuerpo que hayamos sumergido. Más sumerges, más sube el nivel. Y cuando sales de la bañera ves que éste desciende. A esa cantidad de agua le llamamos desplazamiento.

Sigamos con el ejemplo de la bañera. Ya estamos dentro de ella y el agua nos cubre casi todo el cuerpo. Percibiremos que pesamos muchísimo menos. Sin embargo nuestro cuerpo sigue siendo el mismo y pesa igual. Lo que realmente ocurre es que al sumergirnos en el agua nuestro cuerpo, igual que cualquier otro, experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del agua que desaloja. Por eso tenemos la sensación de ser más ligeros; y es que dentro del agua nuestro peso es aparentemente menor.

Si dejásemos una pelota de ping-pong y otra de plomo del mismo tamaño, ambas desplazarían la misma cantidad de agua. En el primer caso flotaría, al pesar menos la pelota de ping-pong que el agua que desplaza, mientras que en el segundo caso, se hundiría la bola de plomo ya que su peso es mayor que el del agua que desaloja. De ahí podemos decir que un cuerpo flota cuando pesa menos que el agua que desplaza; y a la inversa: se hunde cuando pesa más.

El cuerpo humano, de promedio, tiene un peso muy similar al del agua. Ello supone que por cada Kilogramo de peso desplaza un litro de agua, que también pesa 1 Kg. Aceptaremos que al estar sumergido, ni se hunde ni flota. Un buceador sumergido estará prácticamente equilibrado. Diremos que tiene flotabilidad neutra. Así mismo también diremos que la pelota de ping-pong tiene flotabilidad positiva y la bola de plomo tiene flotabilidad negativa.

Hemos visto que la fuerza ascendente que actúa sobre un cuerpo parcial o totalmente sumergido es igual al peso del líquido desplazado. Este peso depende de la densidad del líquido y del volumen del cuerpo sumergido.

El agua de mar contiene disueltos mas minerales y sales que el agua dulce, por lo que pesa más, es más densa. Un buceador sumergido en agua de mar desplazará igual cantidad de agua que él mismo sumergido en agua dulce; sin embargo, puesto que el peso del agua de mar será mayor al del agua dulce, el empuje (o fuerza ascendente) será mayor en el primer caso que en el segundo. Es por eso que los cuerpos tienden a flotar mejor en agua de mar que en agua dulce.

Para nosotros es relativamente fácil hundirnos y salir a flote si sólo nos vestimos con trajes de baño. Sin embargo al utilizar un traje de buceo, nuestro volumen aumenta considerablemente, por lo que adquirimos flotabilidad positiva y se torna muy difícil sumergirnos. Por ello es necesario utilizar lastre adicional, para de tal forma volver a experimentar flotabilidad neutra o negativa.

Este mismo principio sirve también de base para el funcionamiento del chaleco hidrostático. Un buceador con mayor volumen desplazará mayor cantidad de agua que uno de menor volumen. Cuando un buceador inmerso en el agua infla su chaleco compensador, lo que está haciendo es aumentar su volumen, sin modificar su peso. Al aumentar su volumen aumenta también el volumen de agua desplazado, por lo que aumenta su empuje y adquiere flotabilidad positiva.

Fuente: Escorpa