Cómo asegurarse de que una embarcación (no demasiado pesada o ligera, de 12 pulgadas de largo y aproximadamente cuatro pulgadas de ancho) permanezca constantemente sumergida

Este es realmente un problema sorprendentemente difícil de resolver. La capacidad de un objeto para flotar depende de su peso frente al peso del agua que desplaza. Si el objeto desplaza más agua que su peso, flota, de lo contrario se hunde. Para permanecer en un lugar, tiene que pesar exactamente tanto como el agua en ese lugar.

El peso del agua desplazada depende del volumen desplazado multiplicado por la densidad. Desafortunadamente para usted, el agua es muy difícil de comprimir, por lo que la densidad es muy similar para diferentes profundidades. Esto significa que el peso de su embarcación debe ser exactamente el peso del agua circundante, de lo contrario, flotará hacia la superficie o se hundirá hasta el fondo.

Como otros han mencionado, conectar su nave a una boya en la superficie sería una solución fácil, pero eso podría no ser lo que está buscando. Por otro lado, un sistema de sensor que determina la profundidad y ajusta el lastre en consecuencia sería otra solución, pero muy complicada.

Podría tener un sensor de presión y hacer que controle una bomba pequeña que bombea agua si la presión es demasiado baja, o la bombea si la presión es demasiado alta.

La capacidad de permanecer en una posición fija específica debajo del agua está determinada por el volumen y el peso del objeto, y la profundidad a la que se asienta.

Puede ajustarlo por prueba y error agregando peso.
O podría tener un sensor que determina la presión (similar al regulador de la primera etapa en el equipo de buceo) y toma o disipa el lastre según sea necesario.

Una conexión a un flotador en la superficie funcionaría, pero supongo que debe tener el objeto independiente de la superficie.

En la práctica, su problema no admite una solución fácil.

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