La procédure est basée sur le principe d’Archimède, qui stipule que: La force de flottaison que l’eau exerce sur un objet immergé est égale au poids d’eau que l’objet déplace.
Exemple 1: Si un bloc de pierre solide pèse 3 kilogrammes sur la terre ferme et 2 kilogrammes lorsqu’il est immergé dans une baignoire d’eau, il a déplacé 1 kilogramme d’eau. Comme 1 litre d’eau pèse 1 kilogramme (à 4 ° C), il s’ensuit que le volume du bloc est de 1 litre et que la densité (masse / volume) de la pierre est de 3 kilogrammes / litre.
Exemple 2: Considérons un bloc plus grand du même matériau de pierre que dans l’exemple 1 mais avec une cavité de 1 litre à l’intérieur de la même quantité de pierre. Le bloc pèserait encore 3 kilogrammes sur la terre ferme (en ignorant le poids de l’air dans la cavité) mais il déplacerait maintenant 2 litres d’eau de sorte que son poids immergé ne serait que de 1 kilogramme (à 4 ° C).
Dans l’un ou l’autre des exemples ci-dessus, la densité correcte peut être calculée par l’équation suivante:
Db = Ma(Ma-Mw) ÷ Dw-RV {\displaystyle {\mbox{Db}} = {\frac{\mbox{Ma}} {\mbox{(Ma-Mw) ÷ Dw-RV}}}}
Où: Db = Densité du corps, Ma = « Masse dans l’air » (c’est-à-dire poids sec), Mw = « Masse dans l’eau » (c’est-à-dire poids sous l’eau), Dw = Densité de l’eau (basée sur la température de l’eau), RV = Volume résiduel (l’espace non rempli enfermé par le corps – par exemple volume d’air dans les poumons + voies respiratoires après une expiration maximale).
Le volume résiduel dans les poumons peut ajouter une erreur s’il n’est pas mesuré directement ou estimé avec précision. Le volume résiduel peut être mesuré par des procédures de dilution des gaz ou estimé à partir de l’âge et de la taille d’une personne:
Inches: RV-Est(Men) = 0.033 X Ht. (inches) + 0.022 X Age (yrs.) - 1.232Metric: RV-Est(Men) = 1.310 X Ht. (meters) + 0.022 X Age (yrs.) - 1.232
Inches: RV-Est(Women) = 0.046 X Ht. (inches) + 0.016 X Age (yrs.) - 2.003Metric: RV-Est(Women) = 1.812 X Ht. (meters) + 0.016 X Age (yrs.) - 2.003
Le volume résiduel peut également être estimé en proportion de la capacité vitale (0,24 pour les hommes et 0,28 pour les femmes).