Le principe de flottabilité

Le principe de flottabilité

Comprendre le principe de la flottabilité est une étape très importante en plongée sous-marine, pour pouvoir plonger en toute sécurité et facilement. Bien que le concept de flottabilité puisse être déroutant au début, il devient plus clair lorsque nous examinons comment la flottabilité affecte les plongeurs et ce que les plongeurs doivent savoir pour le contrôler correctement.

Définition du principe de flottabilité

La flottabilité est la tendance d’un objet (ou d’un plongeur) à flotter. Vous pouvez considérer la flottabilité comme la « flottabilité » d’un objet. En plongée sous-marine, nous utilisons le terme «flottabilité» pour décrire non seulement la capacité d’un objet à flotter dans l’eau, mais aussi sa tendance à couler ou à ne rien faire. Voici quelques termes utilisaient par les plongeurs :

  • Flottabilité positive : l'objet ou la personne flotte dans l'eau ou reste flottant à la surface.
  • Flottabilité négative : l'objet ou la personne s'enfonce dans l'eau ou reste au fond.
  • Flottabilité neutre : l'objet ou la personne ne s'enfonce pas ni ne flotte, mais reste suspendue dans l'eau à une profondeur unique.

Lorsqu’un objet (ou un plongeur) est immergé dans l’eau, l’eau est évacuée pour laisser de la place à l’objet. Par exemple, si vous déposez une pierre dans un récipient rempli d’eau, vous constaterez qu’une partie de l’eau va déborder du récipient. La quantité d’eau évacuée pour faire de la place à la pierre correspond exactement au même volume que la pierre. Nous disons que cette eau a été déplacée.

Lorsqu’un objet ou un plongeur déplace de l’eau, l’eau qui l’entoure a tendance à essayer de remplir l’espace occupé par l’objet. L’eau pousse contre l’objet en exerçant une force et une pression. Cette pression pousse l’objet vers le haut et s’appelle la force de flottabilité.

Déterminer le degré de flottabilité d'un élément

Le principe d’Archimède est le moyen le plus simple pour déterminer si un objet va flotter, couler ou ne faire ni l’un ni l’autre. Le principe d’Archimède explique qu’il existe deux forces à l’œuvre pour déterminer si un objet flotte ou coule.

La gravité et le poids de l’objet : qui pousse l’objet vers le bas

La flottabilité ou force de poussée –  qui pousse l’objet vers le haut

Si la force exercée par le poids de l’objet est supérieure à celle de la flottabilité, l’objet disparaît vers le fond. Si la force de flottabilité est supérieure à la force provenant du poids de l’objet, celui-ci flotte.

Maintenant, tout ce qui reste à faire est de déterminer combien est la force de flottabilité pour un objet donné. La façon la plus simple de procéder consiste à peser l’eau que l’objet déplace. La force de flottabilité exercée sur un objet donné est identique au poids de l’eau qu’il déplace. Il est alors possible de dire :

Un objet flotte si le poids de l’eau qu’il déplace est supérieur à son propre poids.

Un objet coule si le poids de l’eau est inférieur à son propre poids.

Un objet reste suspendu à un niveau si le poids de l’eau qu’il déplace est exactement le même que son propre poids.

En plongée, nous voulons couler au début de la plongée pour descendre la profondeur désirée, puis rester neutres jusqu’à ce que nous montions. Il n’est pas possible de changer de niveau de flottabilité sur un coup de tête, car la quantité d’eau déplacé par notre corps ne change pas. Par conséquent, les plongeurs contrôlent leur flottabilité à l’aide d’une veste gonflable ou d’un dispositif de contrôle de la flottabilité afin de déplacer plus ou moins d’eau en gonflant ou dégonflant le dispositif ou la veste.

Éléments agissant sur la flottabilité d'un plongeur :

Passons en revue les différents éléments qui pèsent sur la flottabilité d’un plongeur :

Les plongeurs contrôlent leur flottabilité sous l’eau en gonflant et dégonflant leur EIF. Tandis que le reste de l’équipement maintient un poids et un volume constants (en déplaçant une quantité d’eau constante), un EIF peut être gonflé ou dégonflé pour modifier la quantité d’eau déplacée par le plongeur. Gonfler un EIF amène le plongeur à déplacer de l’eau supplémentaire, ce qui augmente la flottabilité du plongeur et le dégonflement d’un EIF amène le plongeur à déplacer moins d’eau, réduisant ainsi la flottabilité du plongeur. 

En général, un plongeur et son équipement sont positivement flottants ou le deviennent pendant une plongée. Pour cette raison, les plongeurs utilisent des poids en plomb pour surmonter leur flottabilité positive. Les poids permettent à un plongeur de descendre au début de la plongée et de rester au repos pendant la plongée.

Les combinaisons contiennent de minuscules bulles d’air scellées dans le néoprène et les combinaisons étanches capturent une couche isolante d’air autour du plongeur.

Plus la combinaison ou la combinaison étanche est épaisse (ou longue), plus le plongeur sera flottant et plus il aura besoin de poids. 

L’air comprimé dans une bouteille de plongée a du poids. Le volume du réservoir et le poids du métal du réservoir restent les mêmes pendant une plongée, mais pas la quantité d’air à l’intérieur du réservoir. Lorsqu’un plongeur respire depuis une bouteille de plongée, il le vide d’air et il devient de plus en plus léger.

Le volume d’air dans les poumons d’un plongeur-plongeur aura un léger effet sur sa flottabilité. Lorsqu’un plongeur expire, il vide ses poumons et sa poitrine devient légèrement plus petite. Cela diminue la quantité d’eau qu’il déplace et le rend négativement flottant. À mesure qu’il respire, ses poumons gonflent et il augmente la quantité d’eau qu’il déplace, ce qui le rend légèrement plus flottant. Pour cette raison, les élèves plongeurs apprennent à expirer à la surface pour commencer leur descente. Expirer aide un plongeur à couler. Un plongeur apprend à faire de petits ajustements à sa flottabilité en utilisant son volume pulmonaire avec des exercices spécifiques.

La salinité de l’eau a un effet énorme sur la flottabilité du plongeur. L’eau salée pèse plus que l’eau douce parce qu’elle contient du sel.

La force de flottabilité exercée sur un plongeur est égale au poids de l’eau qu’il déplace. Un plongeur sera beaucoup plus dynamique dans l’eau salée que dans l’eau douce. Il faut savoir qu’un plongeur en eau douce peut utiliser près de la moitié du poids qu’il utilisait dans l’eau salée tout en restant suffisamment pesant. 

La composition corporelle du plongeur a également un effet sur la flottabilité globale. C’est pourquoi le rapport entre le gras et le muscle est important. La graisse flotte alors que le muscle coule. C’est injuste mais les femmes ont généralement un pourcentage plus élevé de graisse corporelle que les hommes, elles auront besoin de plus de poids pour maintenir leur flottabilité.

La flottabilité de chaque équipement contribue à la flottabilité globale du plongeur. Un plongeur utilisant des détendeurs ou des régulateurs plus lourds aura une flottabilité plus négative et aura besoin de moins de poids qu’un plongeur utilisant un équipement plus léger. Pour cette raison, les plongeurs doivent tester leur flottabilité pour déterminer la quantité de poids à utiliser en plongée chaque fois qu’ils changent un équipement de plongée (EIF, palmes ou bouteille de plongée)

Guide de flottabilité

Suivez notre petit guide pour effectuer votre premier réglage de flottabilité

Gonfler le compensateur de flottabilité

Avant de vous mettre à l’eau, gonflez votre gilet pour que vous puissiez flotter à la surface. Cela vous permet de régler l’ensemble des problèmes de dernière minute avant de descendre, tels que l’oubli de l’ouverture de la valve de votre réservoir ou du masque mal ajusté. 

Dégonfler votre EIF légèrement pour amorcer la décente

Pour commencer votre descente, dégonflez suffisamment votre équipememet pour que vous puissiez descendre en expirant. L’astuce consiste à descendre suffisamment lentement pour avoir le temps d’égaliser vos oreilles. Le fait de dégonfler complètement le gilet stabilisateur peut vous faire sombrer comme une pierre et risquer un barotraumatisme aux oreilles. 

Gérer et tempérer la descente

Quand un plongeur descend, la pression de l’eau autour de lui augmente. Cela provoque la compression de l’air dans son gilet stabilisateur et sa combinaison de plongée et il devient de plus en plus flottant. Compensez votre flottabilité négative croissante en ajoutant une petites bouffées d’air à votre gilet stabilisateur chaque fois que vous sentez que vous commencez à couler trop rapidement.

Se stabiliser

Une fois que vous êtes arrivé à la profondeur souhaitée, ajoutez de l’air au gilet par petites quantités jusqu’à obtenir une flottabilité neutre afin de vous stabiliser.

Gérer la flottabilité durant la plongée

N’oubliez pas que lorsque votre bouteille de plongée se vide, elle sera de plus en plus flottante au fur et à mesure . Il peut être nécessaire de dégonfler le gilet par petits incréments pour compenser la flottabilité croissante du réservoir. 

Amorcer la montée

Cela peut sembler contre-intuitif, mais souvenez-vous que l’air dans votre gilet et votre combinaison se dilateront et vous rendront plus flottant lorsque vous montez (en raison de la diminution de pression). Le but est de contrôler votre flottabilité pendant l’ascension en restant neutre. 

Gonfler bien le gilet en surface

Une fois que votre tête atteint la surface, allez-y et gonflez votre gilet pour que vous puissiez flotter facilement à la surface avant de retirer votre détendeur. Cela semble évident, mais de nombreux plongeurs sont tellement excités par la plongée qu’ils oublient de se gonfler et reçoivent une gorgée d’eau en récompense!se retrouve à boire la tasse !

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