Física del buceo

Física del buceo

Todos sabemos por ejemplo que una madera flota, una piedra se hunde, una cucharada de azúcar en el café se va a disolver y si un objeto queda libre a cierta altura va a caer… todos estos fenómenos que en la superficie los tenemos claros, se rigen por principios y leyes físicas, pero qué pasa cuando nos sumergimos? Que nos pasa en una inmersión? En este post de Divingsur.blog lo vamos a descubrir

Física del buceo y sus leyes

Al sumergirnos vamos a notar algunas diferencias básicas con estar en tierra firme, a las que inicialmente percibiremos un poco extrañas, nos iremos acostumbrando. Nuestra visión se va acortar enormemente en distancia. Los sonidos, aunque escasos los vamos a percibir en una nueva dimensión. Nuestro tacto se va a volver menos sensible, sobre todo si el agua está fría. El olfato no se utilizara. El gusto no nos va a ser resultar útil, salvo para paladear el sabor del gas respirable de nuestra botella de buceo, siempre un poco diferente al que estamos acostumbrados a respirar en la superficie. Esto vale lo mismo tanto para si estamos buceando en agua salada como en agua dulce .

Física del buceo

En este post de Divingsur.blog vamos a ver por qué un objeto flota o se hunde, qué ocurre con la presión al sumergirnos y qué relación tiene con el volumen, también como debemos actuar como buceadores certificados y seguros.

La visión en el buceo

Cuando nos sumergimos en una piscina y abrimos los ojos nos damos cuenta que por mas que el agua este cristalina no podemos ver con claridad, tenemos ante nosotros una imagen borrosa a nuestro alrededor por mas que el agua este limpia. En cambio cuando nosotros observamos una pecera podemos ver con toda claridad y detalle su contenido, vemos con nitidez los peces que en ella se encuentran.

Física en el buceo

Esta diferencia radica en que, en el primer caso de la inmersión en la pileta, nuestros ojos están en contacto directo con el agua, y en cambio en el segundo ejemplo, el de la pecera, existe un vidrio limpio y transparente que permite que exista una capa de aire entre nuestros ojos y el agua posibilitando la visión clara.

Bajo el agua para mantener la visión clara, debemos utilizar la máscara de buceo 🤿 Esta nos genera la cámara de aire necesaria para la óptima visión.

De los rayos de luz solar que llegan a la superficie del agua hay una parte que se refleja en ella, este reflejo aumenta en la medida que el sol esta mas lejos de la vertical del agua, mientras otra parte penetra en el agua generándose en estos rayos una desviación al pasar del medio aéreo al acuoso. Por ser ambos de diferente densidad, al primer fenómeno se lo llama reflexión y al segundo refracción

Física y buceo

Por esta misma razón, la luz al pasar del medio aéreo al acuoso genera que los objetos se vean bajo el agua una tercera parte mas grandes en realidad de lo que son y una cuarta parte mas cerca. Estos fenómenos suceden cuando buceamos con la máscara de buceo (con cámara de aire) en el medio acuoso (océano)

Física y buceo

Otro fenómeno visual que vamos a describir en nuestras inmersiones va a ser la pérdida de los colores, ya que la cantidad de luz que penetra al medio acuoso con los rayos solares es absorbida, desviada, y reflejada, perdiendo ademas capacidad lumínica y sus colores.

Física del buceo

Si a cierta profundidad del buceo encendemos una luz artificial como una linterna, automáticamente restablecemos todos los colores.

Los sonidos en el buceo

Los sonidos en el agua se propagan mucho mejor y más rápido que en el aire, aproximadamente cinco veces más rápido que en la superficie. Esto quiere decir que es más fácil percibir los sonidos. Es importante destacar que va a ser muy difícil determinar la dirección del sonido.

Flotabilidad en el buceo

Principio de Arquímedes

Cuando un cuerpo total o parcialmente es sumergido en un líquido, experimenta una fuerza ascendente igual al peso del líquido desplazado

Principio físico de Arquímedes

Si nos introducimos en el agua de una bañera por ejemplo, vamos a ver que el nivel del agua sube, pues bien esa cantidad de agua que “aumentó” medida en litros, es igual al volumen de nuestro cuerpo. Cuando salimos de la bañera vemos que el agua vuelve a su nivel original. A éste movimiento de la masa de agua se lo llama desplazamiento.

Cuando nos sumergimos durante nuestro buceo, notamos que nuestro cuerpo pesa menos, que somos de repente mas ligeros, esto se da debido a que nuestro cuerpo recibe una fuerza de empuje ascendente igual a la cantidad de agua que desplaza.

Si tenemos dos bolas una de plomo y otra hueca, y las arrojamos al agua a las dos, vamos a comprobar que la bola de plomo se hunde al instante y la bola hueca flota. Esto se debe a que la primera, al ser más pesada que el agua que desplaza, se hunde; mientras que la hueca, al ser más liviana que el agua que desplaza, flota.

Existen, a los fines prácticos, tres tipos de flotabilidad: la positiva, la neutra y la negativa

Física del buceo

La flotabilidad de un cuerpo también se va a ver afectada por la densidad del agua, por ejemplo el agua de mar contiene mas minerales y sales disueltos que el agua dulce de un lago, por lo que pesa mas, es mas densa. Un buceador sumergido en cualquiera de las dos aguas va a desplazar la misma cantidad de agua. Pero como el agua de mar es mas densa y un buceador sumergido en ella pesa menos, va a a tener mas empuje o fuerza ascendente, la flotabilidad va a ser mayor en el agua salda que en la dulce.

Es por eso que los cuerpos tienden a flotar más fácil en agua de mar que en agua dulce, por ende en el agua salada del océano vamos a necesitar mas lastre para adquirir la flotabilidad negativa para nuestra inmersión.

Para todos nosotros es medianamente fácil, vestidos solo con los trajes de baño hundirnos y salir a flote. Pero la cosa cambia cuando estamos con el equipo de buceo colocado, nuestro volumen cambia, aumenta considerablemente y junto con ello nuestra flotabilidad positiva y se torna más difícil sumergirnos. Por este motivo usamos lastre adicional para lograr la flotabilidad neutra y también la flotabilidad negativa.

Este fenomeno de principio de Arquímedes también se aplica para nuestros BCD o chalecos hidrostáticos. Al inflarlos les cambia el perfil, aumentando su volumen lo que hace que desplacemos mas agua y logremos flotabilidad positiva.

Presión y volumen en el buceo

Los gases son incapaces de mantener una forma y volumen, se reparten y adaptan a la forma de su contenedor, siendo por ende su densidad mucho menor a la de cualquier sólido o líquido.

Existen muchos gases, pero al efecto práctico vamos a estudiar los que componen el aire atmosférico que respiramos. Este esta compuesto por 79% de nitrógeno, 20,97% de oxígeno y 0,03% de anhídrido carbónico principalmente.

Se define como presión a la fuerza dividida por la superficie, como unidad de fuerza usaremos a la presión atmosférica a nivel del mar ( 760 mm de mercurio de altura con una base de 1cm2). El valor de 1ATM es la presión resultante de efectuar una fuerza de 1kg en una superficie de 1cm2 y aproximadamente equivale a 1,03 bares = 1 ATM

En buceo hay que distinguir dos tipos de presiones, la atmosférica , que es el peso del aire sobre la superficie del agua, y la hidrostática, que es el peso del agua sobre el buceador. La suma de las dos presiones nos da como resultante la presión absoluta que es la que nos afecta.

Hasta aquí desde Divingsur.blog he tratado de desarrollar de forma didáctica las principales leyes de la física que nos afectan como buceadores, todos estos fenómenos físicos se estudian desde el OWD, existen también programas especiales de capacitación en las diferentes certificadoras para comprender la aplicación práctica y a que efectos estamos sometidos y como enfrentarlos con seguridad.

Hasta el próximo post 👌

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