Divulgación Calculo de la fuerza ascendente de una boya sumergida en el agua a 30 metros de profundidad

[Marcelo]

Estimados, soy piscicultor (cría de truchas Arco Iris) y una tormenta ha hundido varias de las jaulas que utilizamos para las crías de los peces.
Esas jaulas constan de una estructura metálica a modo de pasarelas con una medida de 10m x 10m.

El punto es que hoy se encuentran a 30 metros de profundidad y debo sacarlas de allí, de ser posible.
Existen unas boyas inflables, las cuales puedo sujetar a las estructuras mencionadas, inflarlas debajo del agua con los tubos de oxigeno que utilizamos para bucear y lograr que las estructuras que les mencione salgan a la superficie para ser reparadas.

la pregunta en concreto es: Que fuerza ascendente ejerce una boya inflable de 60 cm de diametro a 30 metros de profundidad? de esta manera sabré cuantas boyas necesito para sacar a flote nuevamente al material sumergido.

Muchisimas gracias por la ayuda!
Marcelo.

[arivasm]

Re: Calculo de la fuerza ascendente de una boya sumergida en el agua a 30 metros de profundidad

Principio de Arquímedes: es el peso de agua que desaloja menos el peso de la propia boya. Si es esférica, como su volumen es $V=\frac{4}{3}\pi R^3$ con R=0,3 m, el volumen de agua que desaloja es 0,113 m³. Puesto que la densidad del agua dulce es 1000 kg/m³, el empuje equivale al peso de 113 kg (1100 N). Repito, réstale el peso de la propia boya y tienes la fuerza que ejerce cada una.

Como ves, la profundidad no importa, pues al ser tan poca, la densidad del agua es prácticamente la misma que la que tiene el agua en ausencia de sobrepresión.