Cuando un barco entra por el nivel de presa superior en la esclusa, quedando abierta la puerta de abajo, el agua se hallará en una misma altura en el nivel de presa inferior, en la esclusa y en el pozo. Entonces, si se cierra la puerta de abajo y se obliga al émbolo buzo a sumergirse en parte en el agua del pozo, esta agua se elevará tanto en el pozo como en la esclusa, hasta ocupar, por encima de su nivel anterior, un volumen igual al del agua desplazada.
Si queda poco espacio entre la pared del émbolo buzo y la del pozo, casi la totalidad del agua elevada pasará a la esclusa; y si el pozo y el émbolo buzo tienen las dimensiones apropiadas, la sumersión del émbolo podrá hacer que el agua de la esclusa se eleve a la misma altura del nivel de presa superior, en el que el barco entrará por la parte de arriba.
Si se introduce entonces en la esclusa un barco que quiera bajar, la sumersión del émbolo buzo hará bajar el agua en esta esclusa hasta su primer nivel; de modo que, al abrirse la puerta de abajo, el barco que desciende pasará al nivel de presa inferior. Al repetirse esta maniobra, se podrán hacer subir y bajar todas las embarcaciones que se quiera.
Si a un barco que sube, le sigue otro que baja, cada sumersión o elevación del émbolo buzo facilitaría el paso de una embarcación; pero si varios barcos se presentan viajando en la misma dirección, cada pasaje de la exclusa necesitaría dos operaciones.
En el primer caso, el nivel de presa superior no necesitaría hacer ningún gasto de agua, ya que el volumen de agua es igual al volumen desplazado por el barco. En el segundo caso, el nivel de presa superior ganaría o perdería tantos volúmenes de agua como barcos habría en una misma dirección.
Para solucionar dicho problema, Betancourt presentó un procedimiento simple y directo. Lo primero que hizo fue buscar, por medio del análisis matemático y de la hidrostática, el cálculo de la curva sobre la que debía moverse el centro de gravedad del contrapeso. Así obtuvo la ecuación diferencial de esta curva.
En los casos en los que el émbolo buzo es un paralelepípedo o un prisma cuyas aristas son perpendiculares sobre su base, la curva descrita por el centro de gravedad del contrapeso debe ser un círculo. El equilibrio se producirá en cualquier posición si, al cumplirse esta condición, se consigue que las distintas elevaciones del émbolo buzo a partir de su posición inicial, se hallen en una proporción constante con las cuerdas de arco descritas por el centro de gravedad del contrapeso, estableciendo previamente el equilibrio.
Para aplicar este resultado a la construcción de su esclusa, el peso del émbolo buzo ha de ser igual al peso del agua que desplaza en su posición de máxima sumergimiento.
