Tuzlu Sudaki Yüzdürme ve Tüplü Dalış için Tatlı Sudaki Yüzdürme

2024 Yazar: Cyrus Reynolds | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-09 12:04

Bir nesne tuzlu suda tatlı suda olduğundan daha fazla yüzer, ama neden? Bir nesnenin kaldırma kuvveti iki kuvvet tarafından belirlenir:

Aşağı doğru kuvvet: nesnenin ağırlığına eşittir
Yukarıya doğru kuvvet: cismin yer değiştirdiği suyun ağırlığına eşittir (bu Arşimet Prensibi olarak bilinir)

Yukarı ve aşağı kuvvetler birbirine zıt çalışır. Bu kuvvetlerin bir sonucu olarak cisim ya yüzer, batar ya da suda asılı kalır. Nesnenin kaldırma kuvveti üç yoldan biriyle tanımlanabilir:

Negatif Yüzer: Cismin ağırlığı, yerini aldığı suyun ağırlığından fazladır. Nesne batacak.
Pozitif Yüzdürme: Cismin ağırlığı, yerini aldığı suyun ağırlığından daha azdır. Nesne yüzer.
Nötr Yüzer: Cismin ağırlığı, yerini değiştirdiği suyun ağırlığına tam olarak eşittir. Nesne suyun ortasında asılı kalacak ve ne yüzecek ne de batacak.

Tuzlu Su Tatlı Sudan Daha Ağırdır

Bir fit küp tuzlu su (ortalama olarak) 64,1 libre ağırlığındayken, bir fit küp tatlı su yalnızca 62,4 libre ağırlığındadır. nedeniağırlık farkı, tuzlu suyun içinde çözülmüş tuz olmasıdır.

Tuzun suda çözülmesi, suyun yoğunluğunu veya birim hacimdeki kütleyi artırır. Suya tuz eklendiğinde, su molekülleri ile reaksiyona girerek su ile polar bir bağ oluşturarak tuz ve su moleküllerini alışılmadık bir etkiyle yeniden düzenler:

Bir miktar suya eklenen bir inç küp tuz, suyun hacmini bir inç küp artırmaz. Basit bir açıklama, su moleküllerinin kendilerini tuz moleküllerinin etrafına sıkıca sardıkları ve tuzun bulunmadığı duruma göre birbirine daha yakın sıkıştırdıklarıdır. Bir hacim suya bir inç küp tuz eklendiğinde, suyun hacmi bir inç küpten daha az artar.

Bir fit küp tuzlu su, bir fit küp tatlı sudan daha fazla molekül içerir ve bu nedenle daha ağırdır.

Arşimet Prensibinin, su altındaki bir nesneye uygulanan yukarı yönlü kuvvetin, yerinden çıkardığı suyun ağırlığına eşit olduğunu söylediğini hatırlayın. Tuzlu su tatlı sudan daha ağırdır, bu nedenle batık bir nesneye yukarı doğru daha büyük bir kuvvet uygular. Bir fit küp tatlı suyun yerini alan bir nesne, 62.4 librelik bir yukarı doğru kuvvete maruz kalırken, tuzlu sudaki aynı nesne, 64,1 librelik bir yukarı doğru kuvvete maruz kalacaktır.

Tatlı Su ve Tuzlu Su Arasında Değişme

Bu noktada, bir cismin (veya bir dalgıcın) tatlı sudan tuzlu suya veya tam tersine hareket ettirildiğindeki kaldırma kuvveti hakkında bazı genel tahminler yapmak mümkündür. Aşağıdaki durumları göz önünde bulundurun:

Nötr olarak yüzen bir nesnetatlı su, tuzlu suya konulduğunda yüzer. Tatlı suda, cismin ağırlığı, yerini aldığı suyun ağırlığına tam olarak eşittir ve cismin üzerindeki aşağı ve yukarı kuvvetler eşittir. Cisim tuzlu suya taşındığında, yerinden çıkardığı suyun ağırlığı artacak ve yukarıya doğru olan kuvvet aşağı doğru olan kuvvetten daha büyük olacaktır. Nesne tuzlu suda pozitif olarak yüzer.
Tuzlu suda nötr olarak yüzen bir nesne tatlı suya yerleştirildiğinde batar. Tuzlu suda, nesnenin ağırlığı suyun ağırlığına tam olarak eşittir yer değiştirdiğini ve nesne üzerindeki yukarı ve aşağı kuvvetlerin eşit olduğunu. Cisim tatlı suya hareket ettirildiğinde, yer değiştirdiği suyun ağırlığı azalacaktır ve cisme gelen aşağı doğru kuvvet yukarıya doğru kuvvetten daha büyük olacaktır. Nesne tatlı suda negatif olarak yüzer.
Tuzlu suda pozitif veya negatif bir şekilde yüzen bir nesne, tatlı suya yerleştirildiğinde daha negatif bir şekilde yüzer - ancak daha fazla bilgi olmadan batacağını veya yüzeceğini tahmin edemeyiz. Bir nesne tatlı suda tuzlu suya göre daha zayıf bir yukarı doğru kuvvete maruz kalır ve tatlı suda daha az kaldırma kuvvetine maruz kalır. Ancak cismin batacağını veya yüzeceğini belirlemek için cismin tam ağırlığını ve yerinden çıkardığı suyun tam ağırlığını bilmek gerekir.
Tatlı suda negatif veya pozitif olarak yüzen bir nesne, tuzlu suya yerleştirildiğinde daha pozitif bir şekilde yüzer hale gelir-ancak bunun olup olmayacağını tahmin edemeyiz.daha fazla bilgi olmadan batar veya yüzer. Bir nesne, tuzlu suda tatlı suya göre daha güçlü bir yukarı doğru kuvvete maruz kalır ve tuzlu suda daha fazla yüzer. Ancak cismin batacağını veya yüzeceğini belirlemek için cismin tam ağırlığını ve yerinden çıkardığı suyun tam ağırlığını bilmek gerekir.

Scuba Diver'ı Ağırlıklandırma

Bir dalgıcın tuzlu suda tatlı suda olduğundan daha pozitif yüzeceği ve ağırlıklarını buna göre ayarlaması gerektiği açıktır. Dalgıç, tuzlu suda tatlı suda taşıması gerekenden daha fazla ağırlık taşımalıdır. Dalgıcın taşıması gereken ağırlık miktarı, vücut kütlesi, maruz kalma koruması, taşıdığı tankın türü ve dalış ekipmanı gibi çeşitli faktörlere bağlı olacaktır.

Bir dalgıcın ağırlık kemeri, toplam ağırlığının sadece küçük bir yüzdesidir; vücut ağırlığı, tank ve dalış teçhizatı da ağırlığına ve vücudundaki aşağı doğru kuvvete katkıda bulunur. Dalgıçlar dalış yerlerini değiştirirken genellikle dalış kıyafetlerini (veya kuru kıyafetleri) ve diğer teçhizatı değiştirirler ve dalgıç üzerindeki yukarı doğru kuvvet bu faktörlerin yanı sıra suyun türüne göre de değişebilir.

Suyun yer değiştirmesini, toplam ağırlığını ve dalacağı suyun tuzluluğunu bilmeden bir dalgıç için gerekli ağırlık değişimini tahmin etmek imkansızdır. Bir dalgıç için doğru ağırlığı belirlemenin en kolay yolu, tatlı ve tuzlu su arasında geçiş yaptığında ve dalış ekipmanının bir parçasını değiştirdiğinde bir yüzdürme testi yapın. Ancak verilenSu türü dışında tüm faktörlerin aynı kaldığına göre, bir dalgıç tatlı sudan tuzlu suya geçerken ağırlığını neredeyse iki katına çıkarmak veya tuzlu sudan tatlı suya geçerken ağırlığını yarıya indirmek zorunda kalabilir.

Ek Hususlar

İşleri daha karmaşık hale getirmek için, tuzlu suyun tuzluluğu dünya çapında değişiklik gösterir. Bazı su kütleleri diğerlerinden daha tuzlu olabilir. Tabii ki, bir dalgıç tuzlu suda daha pozitif yüzer olacaktır. Bir fit küp tuzlu suyun ortalama ağırlığı 64,1 libredir, ancak Ölü Deniz'de, bir fit küp su yaklaşık 77,3 libre ağırlığındadır! Ölü Deniz'de bir dalgıç önemli ölçüde daha canlıdır.

Sıcaklık ayrıca suyun yoğunluğunu da etkiler. Soğuk su, ılık sudan daha yoğundur. Su, maksimum yoğunluğuna yaklaşık 39,2° F'de ulaşır ve çok soğuk suya giren bir dalgıç, sıcak suya göre biraz daha negatif yüzer olduğunu fark edebilir.

Birçok dalış sahası, bir dalgıcın farklı su sıcaklıklarına sahip katmanlar (termoklinler) veya farklı tuzluluk katmanları (haloklinler) arasında hareket etmesini gerektirir. Bu katmanlar arasında hareket eden bir dalgıç, kaldırma kuvvetindeki değişiklikleri fark edecektir.

Nesneler (dalgıçlar gibi) tuzlu suda tatlı suya göre daha fazla yüzer. Bir dalgıcın yüzdürme gücünü tahmin etmek, onun teçhizat dahil toplam ağırlığını ve yerinden çıkardığı suyun ağırlığını bilmeyi gerektirir. Dalıştan önce yüzdürme kontrolü yapmak, bir dalgıcın taşıması gereken ağırlık miktarını matematiksel olarak belirlemeye çalışmaktan çok daha kolaydır. Ek olarak, alüminyum tank kullanan dalgıçların, yükü dengelemek için kendilerini ağırlıklandırmaları gerekecektir.dalış sırasında tankın yüzdürme değişimi; bir alüminyum tank, boş altıldıkça daha pozitif bir şekilde yüzer hale gelir.