¿Por qué es más fácil flotar cuando el cuerpo está relajado?

Cualquiera que nade o aprenda a nadar debe haber experimentado esta simple observación. Cuando los músculos de nuestro cuerpo están relajados, tendemos a flotar; mientras que la rigidez/cuerpo tenso tiende a ahogarse.

Entonces, ¿qué principio físico explica esta observación?

Esta pregunta no se trata del aumento de la flotabilidad del aire dentro de los pulmones. Mi propia suposición sería que relajar el cuerpo aumenta el área de superficie, pero ¿aumenta lo suficiente como para causar un efecto tan notable?

Mi observación es que cuando empujo aire hacia el fondo de mis pulmones, mi centro de flotabilidad se acerca a mi centro de masa, lo que me ayuda a flotar horizontalmente. Probablemente la relajación logre lo mismo.
Cuando era joven y flaco, me era imposible flotar en agua dulce. No podría hacerlo ni siquiera con una bocanada de aire.
@S.McGrew: No estoy muy seguro de eso. De ahí la pregunta.
@AnuragBaundwal: Lo estoy investigando. Pero mi sospechoso inicial dice que no debería haber una gran diferencia en la tensión superficial del agua alrededor de un brazo tenso/relajado.
@jameslarge: está bien

Respuestas (1)

El aumento de la superficie no tiene efecto sobre la flotabilidad. Cambiar el volumen tiene un efecto. Cuando era joven y flaco, podía hundirme hasta el fondo si dejaba salir la mayor parte del aire de mis pulmones. Pero todavía no podía flotar correctamente incluso con los pulmones llenos hasta que aprendí a empujar el aire de mis pulmones más cerca de mi centro de masa. Si no tiene suficiente capacidad pulmonar para llenar sus pulmones con aire y, por lo tanto, reducir su relación masa-volumen a menos que la del agua, se hundirá. Si su flotabilidad es ligeramente positiva y su centro de masa está por debajo de su centro de flotabilidad (tiende a estar en algún lugar en el área de los pulmones), entonces sus pies se hundirán y la parte superior de su cabeza permanecerá justo por encima de la superficie del agua.

La mayoría de las personas tensan los músculos del estómago cuando no están relajados. Si relaja los músculos de su estómago, su diafragma puede moverse hacia abajo (es decir, hacia su ombligo) y, por lo tanto, mover su centro de flotabilidad en la misma dirección. Alternativamente, si estira los brazos por encima de la cabeza (es decir, lejos del ombligo), está moviendo su centro de masa hacia arriba, hacia su centro de flotabilidad. Los pulmones llenos, los brazos por encima de la cabeza y la relajación de los músculos abdominales deberían hacer que flotes bien.

Su respuesta explica el mecanismo de flotación, y eso está bien. Lo que más me interesa es que este flotar mientras se relaja también se puede observar en partes individuales del cuerpo como el brazo izquierdo, la pierna derecha. Claramente, ¿estas partes del cuerpo no están involucradas en la gestión del aire?
@topologically_astounded, ¿estás diciendo que un brazo relajado flota mejor que un brazo no relajado? ¿O que relajar el brazo facilita la flotación de todo el cuerpo?
Solo a partir de mis observaciones personales y sin ninguna referencia (que yo sepa) para respaldar mi afirmación, sí, eso es exactamente lo que estoy diciendo. En mi experiencia, un brazo relajado en agua sin corriente se encontró flotando hacia arriba, ¡en oposición a un brazo tenso! Me pregunto si, y cuánto, eso suena raro.
Suena extraño. Un estudio experimental adecuado necesitaría medir qué significa "tensado" para un brazo. Solo puedo suponer que incluye tensión en los músculos del hombro y del pecho que controlan la posición del brazo en relación con el cuerpo. Esto afectaría la capacidad del brazo para flotar libremente. En la minúscula posibilidad de que la tensión afecte el volumen del brazo y, por lo tanto, su densidad, se podría intentar medir el volumen antes y después de la tensión. Si puede contener la respiración el tiempo suficiente: flote verticalmente, vea cuánto sobresale la cabeza, luego tense sin moverse y vea qué cambia.
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