Flottabilité

1. THEORIE PLONGEUR NIVEAU 1 Flottabilité Décembre 2013

2. Planning de la formation

3. Pesanteur Archimède Principe d’Archimède et flottabilité • Poussée d’Archimède : Tout corps plongé dans un liquide subit une poussée verticale de bas en haut, égale au poids du volume déplacé. La poussée d’Archimède s’oppose à la force de pesanteur. Le rapport entre ces 2 forces dépend de la densité de l’objet (rapport masse/volume) et détermine sa flottabilité. Pesanteur • Flottabilité positive, ça remonte et flotte: • - Poussée d’Archimède > Force de pesanteur • - Objet moins dense que l’eau • Flottabilité neutre, c’est en équilibre: - Poussée d’Archimède = Force de pesanteur - Objet de même densité que l’eau (1 kg par litre) Archimède • Flottabilité négative, ça coule : - Poussée d’Archimède < Force de pesanteur - Objet plus dense que l’eau On flotte davantage en eau de mer qu’en eau douce (densité eau de mer et poussée d’Archimède supérieures)

4. L’équilibre du plongeur Pesanteur Flottabilité neutre : Equilibre des forces • Pour être équilibré et maintenir sa profondeur sans effort, le plongeur recherche une flottabilité neutre. (force de pesanteur = poussée d’Archimède) • En maillot de bain, le nageur a une flottabilité neutre. Archimède Un équilibre à trouverentre ses constituants : Pesanteur • moins denses que l’eau, augmentant la flottabilité: Flottabilité positive • - combinaison • - air (gilet, poumons) • - air comprimé (dans le bloc) Variation pendant la plongée, le plongeur doit s’adapter Pesanteur • très denses, réduisant la flottabilité: - bouteille acier, détendeur, manomètre… - lestage Flottabilité négative Archimède

5. La combinaison La combinaison en néoprène agit comme une bouée : • Elleest très peu dense car elle contient des bulles d’air • Donc elle augmente fortement la flottabilité du plongeur La flottabilité de la combinaison est compensée par : • Le bloc : la bouteille est très dense et diminue la flottabilité Le poids du bloc baisse au fur et à mesure de la consommation d’air donc la flottabilité s’accroît en fin de plongée. • Le lest : si nécessaire, l’ajout lestage très dense (plomb) permet de retrouver une flottabilité neutre (comme en maillot de bain) en compensant la flottabilité du néoprène Le flottabilité diminue avec la profondeur : • En profondeur, la pression augmente et la combinaison s’écrase (compression des bulles d’air du néoprène) donc la flottabilité baisse. • Ajouter de l’air dans le gilet stabilisateur permet de compenser cette perte de volume et de flottabilité liée à la profondeur.

6. Le lestage Poussée d’Archimède= Pesanteur Le lestage sert à retrouver une flottabilité neutre : • Le lestage permet de compenser la flottabilité de la combinaison si le matériel dense (bloc…) ne suffit pas. • Il ne doit pas faire couler. Plongeur équilibré, bonne position Un lestage inadapté est inconfortable et va à l’encontre de la sécurité: • Mauvaise position du plongeur dans l’eau et mauvais hydrodynamisme (mal de dos, fatigue, consommation d’air accrue, essoufflement…) • Difficultés pour la remontée. Plongeur trop lesté, mauvaise position Le réglage du lestage est essentiel : • Différents types de lests : ceinture ou dans le gilet, pavés de plomb ou granules ensachés, lests de 500g ou 1kg ou 2kg • Vérifier son lestage à chaque modification (matériel, salinité…) Rotation vers la verticale • Plusieurs méthodes pour vérifier l’adéquation du lestage : • - en début de plongée : descente lente en soufflant, gilet vide • - en fin de plongée : stabilisation à 3m avec gilet vide et 50 bars

7. Le gilet stabilisateur Le gilet stabilisateur est une bouée dans laquelle le plongeur peut ajouter de l’air pour augmenter sa flottabilité. En surface : • Gonfler le gilet pour avoir une flottabilité positive etse maintenir en surfacesans palmer. En descente en profondeur : • Avec la profondeur la flottabilité baisse, il faut mettre de l’air dans le gilet pour ne pas descendre trop vite. Pesanteur En surface Sous l’eau, en plongée : • Ajuster la quantité d’air dans le giletpour avoir une flottabilité neutre et s’équilibrer pourmaintenir sa profondeur sans effort. Remontée Archimède A la remontée : • Ajouter de l’air dans gilet permet d’augmenter la flottabilité pour remonter en limitant le palmage. Il faut purger l’air du gilet pendant la remontée pour réguler sa vitesseet ne pas monter trop vite. Sous l’eau, équilibré

8. Le poumon ballast A l’inspiration: • le volume des poumons augmente (plus d’air) • la poussée d’Archimède augmente (mais la pesanteur reste identique) • la flottabilité augmente et devient positive • le plongeur monte Poumons pleins Archimède >Pesanteur INSPIRATION Plongeur monte Ne pas boquer la respiration, surtout à proximité de la surface, pour éviter une surpression pulmonaire Archimède =Pesanteur A l’expiration, c’est l’inverse : • le volume des poumons diminue (moins d’air) • la poussée d’Archimède diminue (mais pesanteur identique) • la flottabilité diminue et devient négative • le plongeur descend Plongeur équilibré Poumons vides EXPIRATION Archimède <Pesanteur En vidant ou remplissant ses poumons, le plongeur peut choisir de descendre ou monter et peut ajuster sa flottabilité. C’est le poumon ballast Plongeur descend

9. L’immersion A l’immersion, le plongeur cherche à avoir une flottabilité négative pour descendre : • Il faut éviter d’augmenter son poids en utilisant trop de lestage. • Mais on peut réduire la poussée d’Archimède en diminuant le volume du corps sous l’eau (poumons vides, jambes ou haut du corps en dehors de l’eau…). Bras et haut du corps hors de l’eau Pesanteur Pesanteur Vider les poumons Jambes hors de l’eau Archimède Archimède CANARD PHOQUE

10. En résumé • Principe d’Archimède : - l’eau exerce sur les objets immergés une force qui les pousse vers la surface - cette force est égale au poids du volume de l’eau déplacé par l’objet • Flottabilité : poussée Archimède > pesanteur … ça flotte poussée Archimède < pesanteur … ça coule poussée Archimède = pesanteur … c’est en équilibre • Equilibre du plongeur : - rechercher une flottabilité neutre pour maintenir sa profondeur sans effort - adapter la quantité d’air dans le gilet pour ajuster sa flottabilité et utiliser le poumon ballast • Lests : - il compense la flottabilité du néoprène - le sur-lestage (inutile) est inconfortable et préjudiciable pour la sécurité Eléments influençant la flottabilité

11. Prochaine séance « théorie »