Galleggiabilità e assetto

Galleggiabilità e assetto sono regolati dal principio di Archimede, che dice che un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto la cui forza è pari al peso del volume del liquido spostato.

Se mettiamo in acqua un corpo, ha un peso e un volume, questo riceve dall'acqua una spinta che lo spinge in su e la forza di questa spinta è misurata dal peso del liquido che ha lo stesso volume dell'oggetto.

In soldoni, se buttiamo uno di noi in acqua, con il nostro volume (lo spazio che occupiamo), se pesa di più lo stesso volume di acqua, galleggiamo, se pesiamo più noi del pari volume di acqua, affondiamo.

Una nave, che pesa molto più di noi, galleggia perché ha tantissime camere d'aria stagne, che abbassano il suo peso specifico (una nave in acciao quindi pesa meno di una nave tutta piena d'acqua). Un sassolino che pesa molto meno di noi, affonda perché pesa più di un sassolino di acqua. E' il concetto del peso specifico.

In acqua immergiamo dunque il nostro corpo, con l'aggiunta di altri elementi che pesano più dell'acqua (come l'erogatore, la zavorra, la bombola, etc.) e che pesano meno dell'acqua (come ad esempio la muta, i calzari, etc.). Insomma siamo un insieme di cose diverse tra loro che comunque determina un nostro peso specifico.

Ora, l'erogatore pesa sempre uguale, la zavorra anche, tutto sommato anche noi pesiamo sempre allo stesso modo... ciò che cambia durante l'immersione è il peso specifico di tutte le parti nelle quali è contenuto gas. Perché questo gas diminuisce il suo volume con l'aumentare della pressione e dunque perde la sua spinta positiva. Viceversa, risalendo verso la superficie, con la diminuzione della pressione, aumenta di volume e aumenta la sua spinta positiva.

Questo influenza il nostro equilibrio in acqua, che è espresso da due indici: galleggiabilità e assetto.

  • Galleggiabilità. Esprime il nostro collocamento in una colonna d'acqua. Se ad esempio ci troviamo in una colonna d'acqua di 20 metri, esprime a quale quota di questi 20 metri ci troviamo. E, ancora più precisamente, ci dice se a quella quota siamo in equilibrio (galleggiabilità neutra, cioè non abbiamo nè una spinta verso l'alto nè una spinta verso il basso), se a quella quota siamo negativi (subiamo una spinta che tende a portarci verso il basso), se a quella quota siamo positivi (subiamo una spinta che tende a portarci verso l'alto).
    Naturalmente il nostro obiettivo è la galleggiabilità neutra. Questo ci dà il vantaggio dell'equilibrio e della non dispersione di forze e energie per contrastare le forze che ci spingo o da una parte o dall'altra, cosa che ci porterebbe a consumare di più, ad andare in affanno, a generare più CO2, etc.
    Questa galleggiabilità però varia a seconda della profondità. Più scendiamo, più si riduce il volume di tutte le parti nelle quali c'è gas e più dobbiamo immettere gas per contrastare la spinta negativa. Attenzione però perché in risalita avremo più gas da far fuoriuscire!
     

  • Assetto: è la nostra disposizione rispetto a un ipotetico piano orizzontale. Assetto neutro è quando siamo belli orizzontali (pensate alla superficie di un tavolo), assetto negativo è quando stiamo con testa più giù dei piedi, assetto positivo è quando stiamo con testa più in su dei piedi.
    Se la galleggiabilità può essere influenzata da quanti kg di zavorra usiamo, l'assetto può essere ad esempio influenzato da dove li posizioniamo questi kg.
    Per estremizzare... se mettessimo la cinta di zavorra attorno al collo sarebbe molto probabile stare a testa in giù. Se mettessimo tutta la zavorra alle caviglie sarebbe molto probabile stare a testa in su. Ma in tutti e due i casi, se il quantitativo di zavorra è corretto per noi, ciò non influenzerebbe la nostra galleggiabilità perché potremmo essere in equilibrio.
    Come nel caso della galleggiabilità, però anche con l'assetto è meglio cercare la neutralità. E questo perché più siamo orizzontali, più siamo idrodinamici e minore resistenza all'avanzamento riceviamo dall'acqua (quindi meno pinneggiate, meno sforzo, meno CO2, minori consumi, etc.).

 

Le due cose sono indipendenti ma legate tra loro. E vediamo perchè...

Partiamo dal presupposto che nel nostro corpo la parte con la mggiore concentrazione di aria è nella parte superiore (soprattutto polmoni). Anche il GAV è posizionato nella metà superiore del corpo. Quindi è questa la parte che tende a farci galleggiare (vero anche chè lì c'è la bombola ma vero anche che nella parte inferiore del corpo cose che ci fanno galleggiare non ce ne sono). E generalmente posizioniamo i pesi in cintura, che è sia più in basso rispetto ai polmoni e sia rispetto al GAV. Quindi i pesi dell cintura sviluppano la loro forza sulla parte inferiore del corpo.

Ora, se abbiamo una quantità di kg ragionevole per il nostro corpo, questo posizionamento non ci fa perdere l'assetto neutro, ma se i kg in cintura fossero troppi, eserciterebbero una notevole spinta verso il basso, che non potremmo contrastare se non assumento una posizione molto verticale per collocare decisamente in alto i polmoni e il GAV.

Ma a quel punto ci troveremmo a pinneggiare verticalmente e parte della nostra pinneggiata la sprecheremmo non per procedere in avanti ma per rimanere in galleggiabilità neutra (spreco di energia, inutile produzione di CO2, sforzo, etc.).

In sostanza, è importante, soprattutto se sono in quantità notevole, distribuire i pesi il più possibile lungo il corpo e non collocarli solo in cintura.

Generalmente ognuno di noi trova un assetto neutro con i kg che usa abitualmente senza particolari accorgimenti ma è importante capire come se fossimo con poca zavorra potremmo trovarci con una galleggiabilità positiva e un assetto negativo (pinneggiamo a testa in giù per contrastare la spinta che ci porta su). Se abbiamo troppa zavorra ci troveremmo in galleggiabilità negativa e assetto positivo (pinneggiamo a testa in su per contrastare la spinta che ci porta giù). E in tutti questi due casi sprechiamo forze, energia, consumi, etc.

Possiamo invece voler assumere un assetto leggermente positivo o leggermente negativo per trovare un buon compromesso in termini di galleggiabilità.

Faccio un esempio: se indosso i kg solo in cintura ma il quantitativo è corretto per me, ho una parte bassa del corpo che, seppure in modo lieve, mi spinge verso giù e una parte superiore che mi spinge verso su. Potrei decidere di assumere un assetto leggermente negativo in modo da riversare l'aria nei polmoni nella loro parte addominale in modo da spostare la loro spinta positiva verso la parte centrale bassa del corpo e non verso quella alta. A quel punto andrei a contrastare efficacemente il fatto che nella parte centrale bassa ho la zavorra.

E così via!