PRINCIPIO DI ARCHIMEDE

UN CORPO IMMERSO IN UN FLUIDO RICEVE UNA SPINTA DAL BASSO VERSO L'ALTO PARI AL PESO DEL VOLUME DEL LIQUIDO SPOSTATO"

In altre parole scopriamo che esiste una spinta che agisce esattamente in direzione opposta alla spinta di gravità Se confrontiamo le forze agenti ci possono essere tre casi diversi e precisamente:

• Peso (P) > Spinta (S): Il corpo affonda. Assetto idrostatico negativo
• Peso (P) = Spinta (S): Il corpo resta in equilibrio. Assetto idrostatico neutro
• Peso (P) < Spinta (S): Il corpo galleggia. Assetto idrostatico positivo.

Quando siamo in aria la spinta è irrilevante in quanto la spinta di Archimede, considerando una persona di 100 Kg. e 100 litri, sarebbe di 0.13 Kg.

Le cose cambiano quando la stessa persone entra in piscina in quanto il peso del volume di fluido spostato pesa 100 kg. (la densità dell'acqua è 1 Kg/l) se la persona non fa movimenti per sostenersi sarà tutta coperta d'acqua ma senza cadere sul fondo in quanto la forza di gravità (il suo peso) eguaglia la spinta di Archimede (100 litri d'acqua pesano 100 kg.) raggiungendo così un assetto neutro.

 Per modificare il suo assetto e portarlo da un assetto neutro ad un assetto positivo, basterebbe modificare il volume del liquido spostato infilandosi una ciambella per esempio o semplicemente riempiendo i propri polmoni di aria, ecco che dal principio di Archimede si evince che con l'aumentare del volume di liquido spostato aumenta la spinta e pertanto l'assetto passa ad un assetto idrostatico positivo.

 Parallelamente, se la stessa persona diminuisse il proprio volume immerso, espirando profondamente oppure semplicemente alzando un braccio fuori dall'acqua, la spinta di Archimede sarebbe inferiore al peso del corpo (spinta di gravità) e quindi affonderebbe creando un assetto idrostatico negativo.

 Se supponiamo ora di portare la stessa persona in mare galleggerebbe in quanto la densità del mare è di 1.03 e pertanto la spinta equivarrebbe a 103 Kg. contro i 100 Kg. della spinta di gravità. Ecco perchè si sostiene che l'acqua di mare tiene più a galla dell'acqua della piscina.
Con questo viene spiegato il perchè la zavorra che un subacqueo deve utilizzare per una immersione in mare sarà diminuita in caso di immersione in lago. La diminuzione della zavorra corrisponderà ad un 3% tra il mare ed il lago a parità di attrezzatura indossata.
Da questo principio e dagli esempi sopra riportati si evince che ogni variazione della spinta di gravità influenzerà il nostro assetto.

Durante un'immersione con autorespiratore la spinta di gravità subirà delle variazioni a causa dello svuotarsi della nostra bombola. La differenza tra l'inizio e la fine dell'immersione è di circa 3.5 Kg. Una bombola piena affonda mentre una bombola vuota galleggia. La pesata va sempre verificata alla fine dell'immersione, con la bombola praticamente scarica. La zavorra che ci portiamo appresso ci deve garantire la tappa di sicurezza anche a bombola vuota, senza dover aggrapparsi a qualche cosa o addirittura rischiare di fare una sosta a yo-yo che provocherebbe solo danni e nessun beneficio.

Per modificare il proprio assetto si può intervenire:

• aumentando la zavorra, in modo da aumentare anche il proprio peso specifico e ottenere una tendenza all'affondamento, oppure riducendola per ottenere l'effetto opposto;
• inspirando o espirando, variando quindi il proprio volume polmonare e alterando il volume dell'acqua spostata; un'espansione di 3 litridel volume polmonare corrisponde ad una spinta verso l'alto di circa 3 kg, cioè il peso di 3 litri dell'acqua in cui il subacqueo è immerso.
• gonfiando o sgonfiando il GAV(giubbotto ad assetto variabile); in particolare quest'ultimo è il metodo utilizzato per ricercare un assetto neutro, che consente di mantenere la profondità desiderata (con minime variazioni dovute alla respirazione) o leggermente negativo (in modo da effettuare un'immersione lenta e controllata.