Uzgoj u slanoj vodi u odnosu na slatku vodu za ronjenje

2024 Autor: Cyrus Reynolds | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-07 10:01

Objekat je plovniji u slanoj vodi nego u slatkoj vodi, ali zašto? Uzgon objekta određuju dvije sile:

• Sila naniže: jednaka težini predmeta
• Sila prema gore: jednaka težini vode koju predmet istiskuje (ovo je poznato kao Arhimedov princip)

Sile gore i dole rade u suprotnosti jedna s drugom. Kao rezultat ovih sila, predmet će plutati, potonuti ili ostati u vodi. Uzgon objekta se može opisati na jedan od tri načina:

• Negativno pluta: Težina objekta je veća od težine vode koju istiskuje. Predmet će potonuti.
• Pozitivno pluta: Težina objekta je manja od težine vode koju istiskuje. Predmet će plutati.
• Neutralno plutajući: Težina objekta je tačno jednaka težini vode koju istiskuje. Objekat će ostati suspendovan u sredini vode i neće plutati niti potonuti.

Slana voda teži više od slatke vode

Kubična stopa slane vode teži (u prosjeku) 64,1 lbs, dok kubna stopa slatke vode teži samo 62,4 lbs. Razlog zarazlika u težini je u tome što slana voda ima otopljenu sol.

Otapanje soli u vodi povećava gustinu vode, odnosno masu po jedinici zapremine. Kada se sol doda u vodu, ona reagira s molekulima vode, formirajući polarnu vezu s vodom koja preuređuje molekule soli i vode sa neobičnim efektom:

Kubični inč soli dodan u zapreminu vode neće povećati zapreminu vode za kubni inč. Pojednostavljeno objašnjenje je da se molekuli vode čvrsto zbijaju oko molekula soli – stišću se bliže nego kada soli nije prisutna. Kada se kubni inč soli doda zapremini vode, zapremina vode se povećava za manje od kubnog inča.

Kubična stopa slane vode ima više molekula u sebi nego kubna stopa slatke vode i, prema tome, teži.

Podsjetimo da Arhimedov princip kaže da je sila prema gore na potopljeni predmet jednaka težini vode koju istisne. Slana voda teži više od slatke vode, tako da vrši veću silu prema gore na potopljeni predmet. Predmet koji istiskuje kubni metar slatke vode doživjet će uzlaznu silu od 62,4 lbs, dok će isti predmet u slanoj vodi iskusiti uzlaznu silu od 64,1 lbs.

Promjena između slatke i slane vode

U ovom trenutku, moguće je napraviti neka opća predviđanja o uzgonu objekta (ili ronioca) kada se premjesti iz slatke u slanu vodu i obrnuto. Razmotrite sljedeće slučajeve:

• Objekat koji je neutralno plutajući uslatka voda će plutati kada se stavi u slanu vodu. U slatkoj vodi, težina objekta je tačno jednaka težini vode koju istiskuje, a sile na dole i gore na objekt su jednake. Kada se predmet premjesti u slanu vodu, težina vode koju istiskuje će se povećati i sila prema gore će biti veća od sile na dolje. Objekat će biti pozitivno plutajući u slanoj vodi.
• Predmet koji neutralno pluta u slanoj vodi će potonuti kada se stavi u slatku vodu. U slanoj vodi, težina predmeta je tačno jednaka težini vode da se pomiče, a sile prema gore i prema dolje na objekt su jednake. Kada se predmet premjesti u slatku vodu, težina vode koju istiskuje će se smanjiti, a sila sila na objektu prema dolje bit će veća od sile prema gore. Objekat će negativno plutati u slatkoj vodi.
• Objekat koji negativno ili pozitivno pluta u slanoj vodi će postati negativniji kada se stavi u slatku vodu - ali ne možemo predvideti da li će potonuti ili plutati bez više informacija. Objekt će doživjeti slabiju silu prema gore u slatkoj vodi nego u slanoj vodi i bit će manje plutajući u slatkoj vodi. Međutim, da bi se utvrdilo hoće li predmet potonuti ili plutati, potrebno je znati tačnu težinu objekta i tačnu težinu vode koju istiskuje.
• Predmet koji negativno ili pozitivno pluta u slatkoj vodi postat će pozitivnije plutajući kada se stavi u slanu vodu - ali ne možemo predvidjeti da liće potonuti ili plutati bez više informacija. Predmet će iskusiti jaču silu prema gore u slanoj vodi nego u slatkoj vodi, i bit će plutajući u slanoj vodi. Međutim, da bi se utvrdilo hoće li predmet potonuti ili plutati, potrebno je znati tačnu težinu objekta i tačnu težinu vode koju istiskuje.

Vaganje ronioca

Jasno je da će ronilac bolje plutati u slanoj vodi nego u slatkoj vodi, i da će morati prilagoditi svoju težinu u skladu s tim. Ronilac će morati nositi više težine u slanoj vodi nego što će morati nositi u slatkoj vodi. Količina težine koju ronilac mora nositi ovisit će o različitim faktorima, uključujući njegovu tjelesnu masu, njegovu zaštitu od izloženosti, tip rezervoara koji nosi i njegovu ronilačku opremu.

Pojas ronioca je samo mali procenat njegove ukupne težine; njegova tjelesna težina, rezervoar i ronilačka oprema također doprinose njegovoj težini i sili prema dolje na njegovom tijelu. Ronioci često mijenjaju mokra odijela (ili suha odijela) i drugu opremu kada mijenjaju lokaciju zarona, a sila nagore na ronioca može varirati ovisno o ovim faktorima, kao i prema vrsti vode.

Nemoguće je predvidjeti potrebnu promjenu težine za pojedinog ronioca bez poznavanja njegove zapremine vode, ukupne težine i saliniteta vode u koju će zaroniti. Najlakši način da ronilac odredi odgovarajuću težinu je da izvrši test plovnosti kad god prelazi između slatke i slane vode i kad god promijeni dio svoje ronilačke opreme. Međutim, s obziromda svi faktori ostaju isti osim vrste vode, ronilac će možda morati skoro udvostručiti svoju težinu kada prelazi iz slatke u slanu vodu ili je prepoloviti kada prelazi iz slane u slatku vodu.

Dodatna razmatranja

Da stvar bude komplikovanija, salinitet slane vode varira širom sveta. Neke vodene površine mogu biti slanije od drugih. Naravno, ronilac će bolje plutati u slanijoj vodi. Prosječna težina kubne stope slane vode je 64,1 lbs, ali u Mrtvom moru, kubna stopa vode teži oko 77,3 lbs! Ronilac bi bio znatno plovniji u Mrtvom moru.

Temperatura takođe utiče na gustinu vode. Hladna voda je gušća od tople vode. Voda dostiže svoju maksimalnu gustinu na oko 39,2° F, a ronilac koji se upusti u veoma hladnu vodu može primijetiti da je malo negativniji nego u toplijoj vodi.

Mnoga ronilačka mjesta zahtijevaju od ronioca da se kreće kroz slojeve različitih temperatura vode (termokline) ili slojeve različitog saliniteta (halokline). Ronilac koji se kreće između ovih slojeva primijetit će promjene u svojoj plovnosti.

Objekti (kao što su ronioci) će biti plovniji u slanoj vodi nego u slatkoj vodi. Predviđanje plovnosti ronioca zahtijeva poznavanje njegove ukupne težine, uključujući opremu, kao i težinu vode koju istiskuje. Mnogo je lakše izvršiti provjeru uzgona prije ronjenja nego pokušati matematički odrediti količinu težine koju ronilac treba da nosi. Osim toga, ronioci koji koriste aluminijske rezervoare morat će se utegnuti kako bi nadoknadilipromjena uzgona rezervoara tokom ronjenja; aluminijski rezervoar će postati pozitivniji kako se isprazni.