Leyes del buceo

NICOLÁS RICARDO MARTÍNEZ CALVILLO
LEYES FÍSICAS PARA EL BUCEO

Cuando nuestro cuerpo se sumerge en un líquido, experimenta sustanciales variaciones de peso, volumen y presión. La razón fundamental de estas variaciones es la diferencia de densidad y, en consecuencia, de peso entre el agua y el aire. El agua es 800 veces más densa que el aire. Por ello veamos algunas leyes físicas que afectan ala práctica del buceo:
Presión.- Es la cantidad de fuerza por unidad de superficie.
Su formula es: P = F / S se expresa en Kg/ cm2.
Presión Atmosférica.- El globo terráqueo está rodeado por una gran masa gaseosa denominada atmósfera, cuyo espesor se calcula en unos 100.000 metros. La mezcla gaseosa que nos envuelve se conoce como aire atmosférico, aunque solo dentro de los primeros 10. 000metros es donde existen condiciones para la respiración (Troposfera). Las diferentes capas que conforman la atmósfera se presionan entre sí, produciéndose una progresiva comprensión sobre la corteza terrestre, y en especial a nivel del mar.
De acuerdo con todo esto, definimos presión atmosférica como el resultado del peso de una columna de aire que la atmósfera ejerce sobre la tierra y los que lahabitamos. Esta presión actúa en todas direcciones y equivale a nivel del mar a 1 kg/cm2 (1 Atmósfera).
El aire es compresible y, en consecuencia, su peso específico disminuye con la altura. Es decir, la presión disminuye con la altura, factor muy a tener en cuenta en la programación de inmersiones en lagos de alta montaña.

Presión Hidrostática o Relativa.- Fuerza ejercida por una columna delíquido sobre una superficie, está en relación directa con la densidad del líquido, es decir, del peso por unidad de volumen. La densidad del agua es 1 kg/dm3, el agua del mar es 1,026 kg/dm3 por las sales disueltas. No obstante, despreciaremos esa diferencia de peso.
Si tomamos una columna de agua de 1 cm2 de base y 10 metros de altura su volumen será:

V = S x h = 1 cm2 x 1000 cm 1000 cc = 1 litro
Como un litro de agua pesa un kilo, tendremos que sobre la base de esa columna está actuando una fuerza de 1 kilo. Es decir, por cada 10 m de profundidad, la profundidad ejercida por la columna de agua aumenta una atmósfera. Por tanto para calcular la presión relativa, tendremos que dividir por 10 la profundidad en metros a la que se encuentra el buceador.
Presión Absoluta.- Es la suma de laspresiones, atmosférica y relativa, en el punto y altitud donde efectuemos la inmersión.
P abs = P atm + P rel
Normalmente las inmersiones suelen ser al nivel del mar, entonces ésta relación sería:
P abs = 1 + P rel

LEYES DE LOS GASES
Los gases están afectados en su comportamiento por tres factores: Presión, Volumen y Temperatura. Siempre que usemos temperaturas, a los efectos de cálculo, se debentomar absolutas o en grados Kelvin, que serían los grados centígrados incrementados en 273.

Ley de Boyle-Mariotte.- Para una misma masa de gas a temperatura constante, el volumen que ocupa es inversamente proporcional a la presión ejercida, mientras que la densidad es directamente proporcional a dicha presión.
P x V = Cte. P / D = Cte.
Siendo P y V la presión y el volumen de un gas encondiciones iniciales y P' y V' la presión y el volumen en condiciones finales, se cumplirá:
P x V = P' x V'
Suponiendo la constante 1 y aumentando la presión de 1 en 1 atmósfera, veremos como quedaría la ley:
1) P1 x V1 = 1 x 1 = 1
2) P2 x V2 = 2 x 0'5 = 1
3) P3 x V3 = 3 x 0'333 = 1
- - - - - - - - - - - - - -
7) P7 x V7 = 7 x 0'1428 = 1

Vemos que en variaciones relativas de presión y volumen, undescenso de 30 a 70 metros de profundidad equivale a un descenso desde la superficie a 10 metros.

Ley de Charles-Gay Lussac.- A volumen constante, el incremento de presión de un gas, es proporcional al incremento de su temperatura. Mientras que a Presión constante, el Volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura.
P / T = Cte. P / T = P' / T' V / T = Cte. V / T = V' / T'...