Cos’è l’assetto neutro?

La galleggiabilità neutra si ottiene quando un oggetto o un corpo all’interno di un liquido o di un gas non si alza né affonda ma, invece, mantiene una profondità costante. Se l’effetto della gravità sul peso del liquido o del gas spostato dall’oggetto non viene superato, ovvero se l’oggetto è più pesante del mezzo in cui si trova, diventa meno galleggiante e affonda. Viceversa, se l’effetto gravitazionale sull’oggetto viene superato di troppo, se l’oggetto è più leggero del mezzo, diventerà più galleggiante e si solleverà. L’assetto neutro è lo stato in cui la massa di un oggetto all’interno di un mezzo è uguale al peso del mezzo spostato.

Normalmente, l’acqua è il mezzo più comunemente implicato quando si parla di galleggiabilità. Quindi, la pressione verso la superficie che l’acqua esercita su un oggetto sommerso è la sua galleggiabilità. Più densa è l’acqua in cui è immerso un oggetto, più l’oggetto diventa galleggiante.

L’assetto neutro in acqua è un’approssimazione dell’assenza di gravità dello spazio. Dalla metà degli anni ‘1950 la National Aeronautics and Space Administration (NASA) in collaborazione con l’esercito degli Stati Uniti ha mantenuto il Neutral Buoyancy Space Simulator dove gli astronauti, mantenendo una costante galleggiabilità neutrale in un enorme serbatoio pieno d’acqua, sono addestrati a vivere e lavorare in l’ambiente senza peso dello spazio. La NASA attualmente mantiene due di queste strutture; il simulatore originale a Huntsville, in Alabama e una nuova struttura a Houston, in Texas.

I mammiferi, sebbene in qualche modo galleggianti per natura, creano costantemente un assetto positivo e negativo attraverso il semplice atto di respirare. L’aria, intrinsecamente più leggera dell’acqua, viene inalata e immagazzinata momentaneamente nei polmoni assicurando così un assetto positivo che sale attraverso l’acqua. All’espirazione, la massa dei polmoni con l’esaurimento dell’aria diventa più soggetta alla gravità, quindi il corpo diventa più galleggiante negativamente, più suscettibile alla gravità e tenderà ad affondare. L’acquisizione della galleggiabilità neutra può essere ottenuta attraverso la respirazione controllata.

I sottomarini sono in grado di ottenere un assetto neutro attraverso un mezzo meccanico per bilanciare la quantità di aria con la quantità di acqua nei serbatoi di zavorra della nave. Anche i subacquei devono essere abili nel raggiungere e mantenere un assetto neutro. L’immersione con l’attrezzatura di un autorespiratore subacqueo (SCUBA) richiede essenzialmente la capacità di mantenere una profondità costante per manovrare e lavorare. La regolazione costante dell’assetto priva un subacqueo della necessaria resistenza e distoglie l’attenzione dall’obiettivo dell’immersione, togliendo così gran parte del piacere e/o dell’utilità del subacqueo.