Drywing in soutwater vs vars water vir skubaduik

2024 Outeur: Cyrus Reynolds | [email protected]. Laas verander: 2024-02-07 04:58

'n Voorwerp is meer dryfkrag in soutwater as wat dit in vars water is, maar hoekom? 'n Voorwerp se dryfkrag word deur twee kragte bepaal:

Die afwaartse krag: gelyk aan gewig van die voorwerp
Die opwaartse krag: gelyk aan die gewig van die water wat die voorwerp verplaas (dit staan bekend as Archimedes se beginsel)

Die opwaartse en afwaartse kragte werk in opposisie met mekaar. As gevolg van hierdie kragte sal die voorwerp óf dryf, sink óf in die water hang. Die voorwerp se dryfkrag kan op een van drie maniere beskryf word:

Negatief lewend: Die gewig van die voorwerp is groter as die gewig van die water wat dit verplaas. Die voorwerp sal sink.
Positief lewend: Die gewig van die voorwerp is minder as die gewig van die water wat dit verplaas. Die voorwerp sal dryf.
Neutrally Buoyant: Die gewig van die voorwerp is presies gelyk aan die gewig van die water wat dit verplaas. Die voorwerp sal in die middel van die water hang en sal nie dryf of sink nie.

Soutwater weeg meer as vars water

'n kubieke voet soutwater weeg (gemiddeld) 64,1 pond, terwyl 'n kubieke voet vars water slegs 62,4 pond weeg. Die rede vir dieverskil in gewig is dat soutwater daarin opgelos is.

Om sout in water op te los, verhoog die water se digtheid, of massa per 'n eenheid van volume. Wanneer sout by water gevoeg word, reageer dit met die watermolekules en vorm 'n polêre binding met die water wat die sout en watermolekules met 'n ongewone effek herrangskik:

'n Kubieke duim sout wat by 'n volume water gevoeg word, sal nie die volume water met 'n kubieke duim verhoog nie. 'n Simplistiese verduideliking is dat die watermolekules hulself styf om die soutmolekules pak en nader aan mekaar druk as wanneer die sout nie teenwoordig is nie. Wanneer 'n kubieke duim sout by 'n volume water gevoeg word, neem die volume water met minder as 'n kubieke duim toe.

'n Kubieke voet soutwater het meer molekules as 'n kubieke voet vars water en weeg dus meer.

Onthou dat Archimedes se beginsel bepaal dat die opwaartse krag op 'n onderwater voorwerp gelyk is aan die gewig van die water wat dit verplaas. Soutwater weeg meer as vars water, dus oefen dit 'n groter opwaartse krag uit op 'n onderwater voorwerp. 'n Voorwerp wat 'n kubieke voet vars water verplaas, sal 'n opwaartse krag van 62.4 lbs ervaar, terwyl dieselfde voorwerp in soutwater 'n opwaartse krag van 64.1 lbs sal ervaar.

Verandering tussen vars water en soutwater

Op hierdie stadium is dit moontlik om 'n paar algemene voorspellings te maak oor 'n voorwerp (of 'n duiker) se dryfvermoë wanneer dit van vars na soutwater beweeg word en omgekeerd. Oorweeg die volgende gevalle:

'n Voorwerp wat neutraal dryfvars water sal dryf wanneer dit in soutwater geplaas word. In vars water is die gewig van die voorwerp presies gelyk aan die gewig van die water wat dit verplaas, en die afwaartse en opwaartse kragte op die voorwerp is gelyk. Wanneer die voorwerp na soutwater verskuif word, sal die gewig van die water wat dit verplaas, toeneem en die opwaartse krag sal groter wees as die afwaartse krag. Die voorwerp sal positief dryf in soutwater.
'n Voorwerp wat neutraal dryf in soutwater sal sink wanneer dit in vars water geplaas word. In soutwater is die gewig van die voorwerp presies gelyk aan die gewig van die water dat dit verplaas, en die opwaartse en afwaartse kragte op die voorwerp gelyk is. Wanneer die voorwerp na vars water verskuif word, sal die gewig van die water wat dit verplaas, afneem, en die afwaartse krag op die voorwerp sal groter wees as opwaartse krag. Die voorwerp sal negatief dryf in vars water.
'n Voorwerp wat negatief of positief dryf in soutwater, sal meer negatief dryf as dit in vars water geplaas word, maar ons kan nie voorspel of dit sal sink of dryf sonder meer inligting nie.'n Voorwerp sal 'n swakker opwaartse krag ervaar in vars water as in soutwater en sal minder dryf in vars water. Om egter te bepaal of die voorwerp gaan sink of dryf, is dit nodig om die presiese gewig van die voorwerp te ken en die presiese gewig van die water wat dit verplaas.
'n Voorwerp wat negatief of positief dryf in vars water sal meer positief dryf as dit in soutwater geplaas word - maar ons kan nie voorspel of ditsal sink of dryf sonder meer inligting. 'n Voorwerp sal 'n sterker opwaartse krag in soutwater ervaar as in varswater, en sal meer lewendig wees in soutwater. Om egter te bepaal of die voorwerp gaan sink of dryf, is dit nodig om die presiese gewig van die voorwerp te ken en die presiese gewig van die water wat dit verplaas.

Weighting a Scuba Diver

Dit is duidelik dat 'n duiker meer positief sal lewe in soutwater as wat hy in vars water sal wees, en sy gewigte dienooreenkomstig sal moet aanpas. Die duiker sal meer gewig in soutwater moet dra as wat hy in vars water sal moet dra. Die hoeveelheid gewig wat die duiker moet dra, sal afhang van 'n verskeidenheid faktore, insluitend sy liggaamsmassa, sy blootstellingbeskerming, die tipe tenk wat hy dra, en sy duiktoerusting.

'n Duiker se gewiggordel is slegs 'n klein persentasie van sy totale gewig; sy liggaamsgewig, tenk en duikuitrusting dra ook by tot sy gewig en die afwaartse krag op sy lyf. Duikers wissel dikwels van duikpakke (of droëpakke) en ander toerusting wanneer hulle duikplekke verander, en die opwaartse krag op die duiker kan verskil volgens hierdie faktore, asook volgens die tipe water.

Dit is onmoontlik om die nodige gewigsverandering vir 'n individuele duiker te voorspel sonder om sy waterverplasing, totale gewig en die soutgeh alte van die water waarin hy sal duik te ken. Die maklikste manier vir 'n duiker om behoorlike gewig te bepaal, is om voer 'n dryfkragtoets uit wanneer daar tussen vars- en soutwater oorgeskakel word, en wanneer hy ook al 'n stuk van sy duikuitrusting verander. Maar gegeedat alle faktore dieselfde bly behalwe vir die watertipe, kan 'n duiker sy gewig byna verdubbel wanneer hy van vars na soutwater beweeg of dit halveer wanneer hy van sout na vars water verander.

Bykomende oorwegings

Om sake meer ingewikkeld te maak, verskil die soutgeh alte van soutwater regoor die wêreld. Sommige waterliggame kan souter as ander wees. Natuurlik sal 'n duiker meer positief dryf in souter water. Die gemiddelde gewig van 'n kubieke voet soutwater is 64,1 pond, maar in die Dooie See weeg 'n kubieke voet water ongeveer 77,3 pond! 'n Duiker sal aansienlik meer lewendig wees in die Dooie See.

Temperature beïnvloed ook die digtheid van water. Koue water is digter as warm water. Water bereik sy maksimum digtheid by ongeveer 39,2° F, en 'n duiker wat dit in baie koue water waag, sal dalk agterkom dat hy 'n bietjie meer negatief dryf as in warmer water.

Baie duikplekke vereis dat 'n duiker deur lae van verskillende watertemperature (termokliene) of lae van verskillende soutgeh altes (halokliene) beweeg. 'n Duiker wat tussen hierdie lae beweeg, sal veranderinge in sy dryfvermoë opmerk.

Voorwerpe (soos duikers) sal meer lewendig wees in soutwater as in vars water. Om 'n duiker se dryfvermoë te voorspel, vereis om sy totale gewig, insluitend rat, te ken, sowel as die gewig van die water wat hy verplaas. Dit is baie makliker om 'n dryfkragkontrole voor 'n duik uit te voer as om wiskundig te probeer bepaal watter hoeveelheid gewig 'n duiker moet dra. Boonop sal duikers wat aluminiumtenks gebruik, hulself moet weeg om die te verrekendryfvermoë verandering van die tenk tydens 'n duik; 'n aluminiumtenk sal meer positief dryf soos dit leeggemaak word.