Conocimientos básicos de física aplicada al buceo

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático experimenta una fuerza de empuje vertical, ascendente, cuya resultante tiene un valor que coincide con el peso del volumen del fluido que ha desplazado.

Esta fuerza ascendente recibe el nombre de empuje hidrostático o también empuje de Arquímedes y se mide en newtons

E = Pr - Pa

E = Empuje ascendente
Pr = Peso real
Pa = Peso aparente

El empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en el lugar. El empuje actúa siempre verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido que desaloja el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

Para calcular este empuje tenemos que determinar el volumen que el cuerpo tiene sumergido, y multiplicarlo por el peso específico del fluido.

Cuando introducimos un cuerpo en el agua estará sometido a dos sistemas de fuerzas. El peso tiende a llevarlo al fondo y el empuje de Arquímedes tiende a llevarlo a superficie. Con esto se presentan tres situaciones:
- El empuje es mayor que el peso. El cuerpo tiene flotabilidad positiva, flota. El cuerpo ascenderá con una fuerza que será la diferencia entre el empuje y el peso.
- El peso es mayor que el empuje. El cuerpo se hunde y la flotabilidad será negativa.
- El peso y el empuje son iguales. El cuerpo se queda entre aguas, en equilibrio, ni sube ni baja.

Los elementos del equipo que utiliza el buceador para el control de la flotabilidad son el lastre (plomos) para la flotabilidad negativa  y el Chaleco hidrostático de compensación (Jacket) en el que podemos introducir aire para obtener flotabilidad positiva.

El peso aparente será la diferencia entre el peso real del cuerpo menos su empuje.

Ejemplo de aplicación del principio de Arquímedes:
Trabajos submarinos donde se tiene que provocar la flotabilidad positiva para reflotar o mover objetos pesados del fondo. Para estas labores se utilizan bolsas o globos  atados al objeto que son llenados de gas para cambiar la flotabilidad del objeto y subirlo a superficie. Generalmente son maniobras peligrosas que requieren cálculo y experiencia. Una vez iniciado el ascenso del objeto el control de la flotabilidad es difícil y puede provocar el ascenso sin control del objeto o de buzos hasta superficie.

 
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