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Cuando un cuerpo se encuentra sumergido en un líquido experimenta básicamente dos fuerzas, la fuerza de la gravedad, es decir, su peso, que lo empuja hacia al fondo y el empuje del líquido que lo lleva hacia la superficie. Se trata de dos fuerzas opuestas que, si el cuerpo se encuentra en reposo son iguales.
¿Qué es el empuje? El empuje se define en el principio de Arquímedes como una fuerza que es igual al peso del fluido desalojado. Por tanto, cuanto mayor sea el cuerpo y más denso el líquido en el cuál se encuentre, mayor será esta fuerza.
Si el peso es mayor que el empuje, el cuerpo llega hasta el fondo. En caso contrario, el cuerpo asciende hasta que, al reducirse la parte de él que está sumergida, se reduce el empuje lo suficiente para ser igual al peso. Esta es la razón de por qué algunos cuerpos flotan en la superficie de un líquido.
En el caso del buzo de Descartes, en la situación inicial, en la que el cuerpo se mantiene quieto, equivale a que empuje y peso son de igual magnitud. ¿Qué ocurre al presionar la botella? Pues aquí entra en juego el principio de Pascal que nos dice que la presión ejercida en un punto del fluido se transmite por igual en todas las direcciones. Así que el líquido en la parte inferior del buzo también experimenta ese incremento de presión y entra en el cuerpo disminuyendo el volumen del aire en su interior e incrementando su densidad global. Esto hace que el peso aumente y el buzo baje. Al dejar de apretar la botella, la disminución de presión vuelve a transmitirse a todo el líquido, saliendo este del interior del buzo que vuelve a ascender.
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