Πλούσιο σε αλμυρό νερό έναντι γλυκού νερού για καταδύσεις

2024 Συγγραφέας: Cyrus Reynolds | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-07 15:46

Ένα αντικείμενο είναι πιο πλεούμενο στο αλμυρό νερό από ότι στο γλυκό νερό, αλλά γιατί; Η άνωση ενός αντικειμένου καθορίζεται από δύο δυνάμεις:

• Η δύναμη προς τα κάτω: ίση με το βάρος του αντικειμένου
• Η δύναμη προς τα πάνω: ίση με το βάρος του νερού που μετατοπίζει το αντικείμενο (αυτό είναι γνωστό ως Αρχή του Αρχιμήδη)

Οι ανοδικές και καθοδικές δυνάμεις λειτουργούν σε αντίθεση μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα αυτών των δυνάμεων, το αντικείμενο είτε θα επιπλέει, θα βυθιστεί ή θα παραμείνει αιωρούμενο στο νερό. Η άνωση του αντικειμένου μπορεί να περιγραφεί με έναν από τους τρεις τρόπους:

• Αρνητικά άνωση: Το βάρος του αντικειμένου είναι μεγαλύτερο από το βάρος του νερού που εκτοπίζει. Το αντικείμενο θα βυθιστεί.
• Θετικά άνωση: Το βάρος του αντικειμένου είναι μικρότερο από το βάρος του νερού που εκτοπίζει. Το αντικείμενο θα επιπλέει.
• Ουδέτερα Πλευστικός: Το βάρος του αντικειμένου είναι ακριβώς ίσο με το βάρος του νερού που εκτοπίζει. Το αντικείμενο θα παραμείνει αιωρούμενο στο νερό και δεν θα επιπλέει ούτε θα βυθιστεί.

Το αλμυρό νερό ζυγίζει περισσότερο από το γλυκό νερό

Ένα κυβικό πόδι αλμυρού νερού ζυγίζει (κατά μέσο όρο) 64,1 λίβρες, ενώ ένα κυβικό πόδι γλυκού νερού ζυγίζει μόνο 62,4 λίβρες. Ο λόγος για τοΗ διαφορά στο βάρος είναι ότι το αλμυρό νερό έχει αλάτι διαλυμένο σε αυτό.

Η διάλυση αλατιού στο νερό αυξάνει την πυκνότητα ή τη μάζα του νερού ανά μονάδα όγκου. Όταν προστίθεται αλάτι στο νερό, αυτό αντιδρά με τα μόρια του νερού, σχηματίζοντας έναν πολικό δεσμό με το νερό που αναδιατάσσει τα μόρια του άλατος και του νερού με ένα ασυνήθιστο αποτέλεσμα:

Μια κυβική ίντσα αλατιού που προστίθεται σε έναν όγκο νερού δεν θα αυξήσει τον όγκο του νερού κατά μια κυβική ίντσα. Μια απλοϊκή εξήγηση είναι ότι τα μόρια του νερού συσσωρεύονται σφιχτά γύρω από τα μόρια του αλατιού - συμπιέζονται πιο κοντά μεταξύ τους από ό,τι όταν το αλάτι δεν υπάρχει. Όταν μια κυβική ίντσα αλατιού προστίθεται σε έναν όγκο νερού, ο όγκος του νερού αυξάνεται κατά λιγότερο από μια κυβική ίντσα.

Ένα κυβικό πόδι αλμυρού νερού έχει περισσότερα μόρια από ένα κυβικό πόδι γλυκού νερού και, επομένως, ζυγίζει περισσότερο.

Θυμηθείτε ότι η Αρχή του Αρχιμήδη δηλώνει ότι η δύναμη προς τα πάνω σε ένα βυθισμένο αντικείμενο είναι ίση με το βάρος του νερού που μετατοπίζει. Το αλμυρό νερό ζυγίζει περισσότερο από το γλυκό νερό, επομένως ασκεί μεγαλύτερη δύναμη προς τα πάνω σε ένα βυθισμένο αντικείμενο. Ένα αντικείμενο που εκτοπίζει ένα κυβικό πόδι γλυκού νερού θα έχει μια ανοδική δύναμη 62,4 lbs, ενώ το ίδιο αντικείμενο στο αλμυρό νερό θα έχει μια ανοδική δύναμη 64,1 lbs.

Αλλαγή μεταξύ γλυκού και αλμυρού νερού

Σε αυτό το σημείο, είναι δυνατό να κάνουμε κάποιες γενικές προβλέψεις σχετικά με την άνωση ενός αντικειμένου (ή ενός δύτη) όταν μετακινείται από γλυκό σε αλμυρό νερό και αντίστροφα. Εξετάστε τις ακόλουθες περιπτώσεις:

• Ένα αντικείμενο που είναι ουδέτερα αιωρούμενοΤο γλυκό νερό θα επιπλέει όταν τοποθετηθεί σε αλμυρό νερό. Στο γλυκό νερό, το βάρος του αντικειμένου είναι ακριβώς ίσο με το βάρος του νερού που εκτοπίζει και οι δυνάμεις προς τα κάτω και προς τα πάνω στο αντικείμενο είναι ίσες. Όταν το αντικείμενο μετακινηθεί σε αλμυρό νερό, το βάρος του νερού που εκτοπίζει θα αυξηθεί και η δύναμη προς τα πάνω θα είναι μεγαλύτερη από την προς τα κάτω δύναμη. Το αντικείμενο θα είναι θετικά πλεούμενο στο αλμυρό νερό.
• Ένα αντικείμενο που είναι ουδέτερα πλεούμενο σε αλμυρό νερό θα βυθιστεί όταν τοποθετηθεί σε γλυκό νερό. Στο αλμυρό νερό, το βάρος του αντικειμένου είναι ακριβώς ίσο με το βάρος του νερού ότι μετατοπίζεται και οι δυνάμεις προς τα πάνω και προς τα κάτω στο αντικείμενο είναι ίσες. Όταν το αντικείμενο μετακινηθεί σε γλυκό νερό, το βάρος του νερού που εκτοπίζει θα μειωθεί και η δύναμη προς τα κάτω στο αντικείμενο θα είναι μεγαλύτερη από την δύναμη προς τα πάνω. Το αντικείμενο θα είναι αρνητικά πλεούμενο στο γλυκό νερό.
• Ένα αντικείμενο που είναι αρνητικά ή θετικά πλευστό σε αλμυρό νερό θα γίνει πιο αρνητικά πλεούμενο όταν τοποθετηθεί σε γλυκό νερό-αλλά δεν μπορούμε να προβλέψουμε αν θα βυθιστεί ή θα επιπλεύσει χωρίς περισσότερες πληροφορίες. Ένα αντικείμενο θα έχει μια πιο αδύναμη ανοδική δύναμη στο γλυκό νερό από ότι στο αλμυρό νερό και θα είναι λιγότερο πλεούμενο στο γλυκό νερό. Ωστόσο, για να καθοριστεί εάν το αντικείμενο θα βυθιστεί ή θα επιπλεύσει, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε το ακριβές βάρος του αντικειμένου και το ακριβές βάρος του νερού που εκτοπίζει.
• Ένα αντικείμενο που είναι αρνητικά ή θετικά πλευστό σε γλυκό νερό θα γίνει πιο θετικά πλευστικό όταν τοποθετηθεί σε αλμυρό νερό - αλλά δεν μπορούμε να προβλέψουμε εάνθα βυθιστεί ή θα επιπλέει χωρίς περισσότερες πληροφορίες. Ένα αντικείμενο θα βιώσει μια ισχυρότερη ανοδική δύναμη στο αλμυρό νερό από ότι στο γλυκό νερό και θα είναι πιο πλεούμενο στο αλμυρό νερό. Ωστόσο, για να καθοριστεί εάν το αντικείμενο θα βυθιστεί ή θα επιπλεύσει, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε το ακριβές βάρος του αντικειμένου και το ακριβές βάρος του νερού που εκτοπίζει.

Ζύγισμα ενός αυτοδύτη

Είναι ξεκάθαρο ότι ένας δύτης θα είναι πιο θετικός στο αλμυρό νερό από ό,τι στο γλυκό νερό και θα πρέπει να προσαρμόσει ανάλογα τα βάρη του. Ο δύτης θα χρειαστεί να κουβαλήσει περισσότερο βάρος σε αλμυρό νερό από αυτό που θα χρειαστεί να κουβαλήσει σε γλυκό νερό. Το βάρος που πρέπει να φέρει ο δύτης θα εξαρτηθεί από διάφορους παράγοντες, όπως η μάζα του σώματός του, η προστασία από την έκθεσή του, ο τύπος της δεξαμενής που μεταφέρει και ο καταδυτικός εξοπλισμός του.

Η ζώνη βάρους ενός δύτη είναι μόνο ένα μικρό ποσοστό του συνολικού βάρους του. Το βάρος του σώματός του, η δεξαμενή και ο εξοπλισμός κατάδυσης συμβάλλουν επίσης στο βάρος του και στην καθοδική δύναμη στο σώμα του. Οι δύτες αλλάζουν συχνά φόρμες (ή στεγνές στολές) και άλλο εξοπλισμό όταν αλλάζουν θέσεις κατάδυσης και η ανοδική δύναμη στον δύτη μπορεί να διαφέρει ανάλογα με αυτούς τους παράγοντες, καθώς και ανάλογα με τον τύπο του νερού.

Είναι αδύνατο να προβλεφθεί η απαραίτητη αλλαγή βάρους για έναν μεμονωμένο δύτη χωρίς να γνωρίζει τη μετατόπιση του νερού, το συνολικό βάρος του και την αλατότητα του νερού στο οποίο θα βουτήξει. Ο ευκολότερος τρόπος για έναν δύτη να καθορίσει τη σωστή στάθμιση είναι να Πραγματοποιήστε μια δοκιμή άνωσης κάθε φορά που αλλάζει μεταξύ γλυκού και αλμυρού νερού και κάθε φορά που αλλάζει ένα κομμάτι του καταδυτικού του εξοπλισμού. Ωστόσο, δεδομένοότι όλοι οι παράγοντες παραμένουν ίδιοι εκτός από τον τύπο του νερού, ένας δύτης μπορεί να χρειαστεί να διπλασιάσει σχεδόν το βάρος του όταν μετακινείται από γλυκό σε αλμυρό νερό ή να το μειώσει στο μισό όταν αλλάζει από αλμυρό σε γλυκό νερό.

Πρόσθετες εκτιμήσεις

Για να γίνουν τα πράγματα πιο περίπλοκα, η αλατότητα του αλμυρού νερού ποικίλλει ανά τον κόσμο. Ορισμένα σώματα νερού μπορεί να είναι πιο αλμυρά από άλλα. Φυσικά, ένας δύτης θα είναι πιο θετικός σε πιο αλμυρό νερό. Το μέσο βάρος ενός κυβικού ποδιού αλμυρού νερού είναι 64,1 λίβρες, αλλά στη Νεκρά Θάλασσα, ένα κυβικό πόδι νερού ζυγίζει περίπου 77,3 λίβρες! Ένας δύτης θα ήταν πολύ πιο πλεούμενος στη Νεκρά Θάλασσα.

Η θερμοκρασία επηρεάζει επίσης την πυκνότητα του νερού. Το κρύο νερό είναι πιο πυκνό από το ζεστό. Το νερό φτάνει τη μέγιστη πυκνότητά του σε περίπου 39,2° F, και ένας δύτης που μπαίνει σε πολύ κρύο νερό μπορεί να παρατηρήσει ότι είναι λίγο πιο αρνητικά πλευστικός από ό,τι στα θερμότερα νερά.

Πολλές τοποθεσίες κατάδυσης απαιτούν από έναν δύτη να μετακινηθεί μέσα από στρώματα διαφορετικών θερμοκρασιών νερού (θερμοκλίνες) ή στρώματα διαφορετικής αλατότητας (αλοκλίνες). Ένας δύτης που κινείται μεταξύ αυτών των στρωμάτων θα παρατηρήσει αλλαγές στην άνωσή του.

Αντικείμενα (όπως οι δύτες) θα είναι πιο πλεούμενα στο αλμυρό νερό παρά στο γλυκό νερό. Η πρόβλεψη της άνωσης ενός δύτη απαιτεί τη γνώση του συνολικού βάρους του, συμπεριλαμβανομένου του εξοπλισμού, καθώς και του βάρους του νερού που εκτοπίζει. Είναι πολύ πιο εύκολο να εκτελέσετε έναν έλεγχο άνωσης πριν από μια κατάδυση παρά να προσπαθήσετε να προσδιορίσετε μαθηματικά την ποσότητα βάρους που πρέπει να φέρει ένας δύτης. Επιπλέον, οι δύτες που χρησιμοποιούν δεξαμενές αλουμινίου θα πρέπει να ζυγιστούν για να αντισταθμίσουν το βάροςαλλαγή πλευστότητας της δεξαμενής κατά τη διάρκεια μιας κατάδυσης. μια δεξαμενή αλουμινίου θα γίνει πιο θετικά πλευστή καθώς αδειάζεται.