Potápačský klub Meridian Mittweida e
sila
Pred takmer 300 rokmi definoval Angličan Isaac Newton toto:
Sila = hmotnostné * zrýchlenie
Na jeho počesť je jednotkou sily newton (N). Symbol pre silu je F, z anglickej sily. Pre úplnosť: 1 N je sila, ktorá je potrebná na zrýchlenie karosérie s hmotnosťou od 1 kg do 1 m/s².
tlak
Jedným z najdôležitejších fyzických parametrov pre nás potápačov je tlak. Tlak je definovaný ako sila (napr. Váhová sila), ktorá pôsobí na určitý povrch.
Tlak = sila/plocha alebo p = F/A
Jednotkami tlaku sú bar (bar) a pascal (Pa). Bar sa používa hlavne v technickej a potápačskej oblasti, zatiaľ čo oveľa jemnejší Pascal sa používa hlavne v meteorológii.
1 bar = 100 000 Pa = 10 N/cm²
Vzduch má hmotnosť - 1,2 gramu na liter. Váha vzduchu nad nami vytvára tlak, ktorý je na úrovni mora približne 1 bar.
Voda má tiež hmotnosť - 1 kg na liter. Voda, ktorá je nad nami pri potápaní, tiež vytvára tlak - 1 bar na 10 m hĺbky vody.
To znamená, že máme na povrchu tlak 1 bar, v hĺbke 10 m tlak 2 bar a v hĺbke 20 m tlak 3 bar. mať.
Pokiaľ ide o obrázok, čím menšia je plocha, na ktorú pôsobí sila, tým väčší je tlak. Teraz tiež viete, prečo špicatým koncom zaklepáte klinec do steny.:)
Boyle-Mariottov zákon
To, čo dvaja fyzici Robert Boyle a Edme Mariotte zistili, je jedna z najdôležitejších vecí pri potápaní. Okrem iného vysvetľuje, prečo NIKDY nevychádzajú na povrch! zatajiť dych.
Pamätáme si, že čím hlbšie sa potápame, tým vyšší je tlak. V 10 m hĺbke vody máme tlak 2 bary. A teraz prichádzajú na rad spomínaní muži. Povedali nasledovné:
Pri konštantnej teplote tlak nepriamo súvisí s objemom pre dané množstvo plynu.
Čo? Takže opäť veľmi pomaly: Kvôli jednoduchosti zanedbáme teplotu. Stále je tu tlak a objem.
Valec otvorený, vzduch vo vnútri, valec zatvorený. Nie je vzduch dovnútra ani von. Máme teda také množstvo plynu, ktoré sa nemôže zmeniť.
Ak zatlačíte piest tak ďaleko do valca, že jeho objem je len o polovicu menší, tlak sa zdvojnásobí.
Ak zatlačíte piest tak ďaleko do valca, že jeho objem je len 1/3, tlak sa strojnásobí.
Predstavte si, že sa potápač ešte raz zhlboka nadýchne v 10 m hĺbke vody, t. J. Pri 2 baroch, zadrží dych a vystúpi. Na povrchu je však iba tlak 1 bar. Podľa Boylea-Mariottaho chce teraz vzduch v pľúcach zaberať dvojnásobný objem. Ale jeho pľúca sú plné, nakoniec sa zhlboka nadýchol. Kam teda dať extra objem? Presne, výdych, inak sú vaše pľúca preč - čomu sa chceme vyhnúť, pokiaľ je to možné.
Archimédov princíp
Archimedes zo Syrakúz má okolo roku 250 pred n. Žil v starovekom Grécku. A bol to celkom bystrá hlava, ktorá zistila:
Keď je človek ponorený do kvapaliny, stráca toľko hmotnosti, koľko odvážené množstvo kvapaliny váži.
Inými slovami: ak napustíte vaňu až po okraj a budete v nej ležať, vytlačíte časť vody - vytečie z vane. Telo teraz váži vo vani menej a o toľko menej, koľko váži pretekajúca voda. Za predpokladu, že plávate a ešte nesedíte na dne vane.
Na potápanie to má nasledujúce účinky: Ak potápač vytlačí menej vody, ako sám váži, ponorí sa na dno. Ak sa vytlačí viac, zdvihne sa. Ale ak vytlačí toľko vody, koľko váži, potom pláva. Tento stav sa nazýva hydrostatická rovnováha - ideálny stav na potápanie. Naučíme vás, ako to dosiahnuť na tréningu.
Kupodivu, náš priateľ Archimedes údajne celú vec objavil pri kúpaní. A pomocou neho skontroloval, či je koruna jeho kráľa vyrobená výlučne zo zlata. (Hneď na okraj: náš priateľ tu tiež objavil alebo vymyslel ďalšie zaujímavé veci, napr. Archimédovu skrutku.)
Prečo je more modré
Keď je vonku svetlo, niečo vidíte pod vodou aj bez lampy. Svetlo preniká do vody. Teraz sú rozhodujúce dva body: svetlo pozostáva zo spektrálnych farieb a voda absorbuje jednotlivé spektrálne farby v rôznej miere.
Takže: nie je biele svetlo. To, čo vidíme ako bielu, je v skutočnosti veľa rôznych farieb súčasne, takzvané spektrálne farby. Tieto farby sú viditeľné napr. B. dúha. Tieto jednotlivé spektrálne farby sú absorbované vodou v rôznej miere, takpovediac nasávanou alebo prehltnutou.
Červená je po pár metroch preč, potom oranžová atď. - presne v poradí dúhy. Zo všetkých farieb zostáva iba modrá. A preto naše more vyzerá tak nádherne modré!
Mimochodom: To je tiež jeden z dôvodov, prečo naša obloha vyzerá modro. Vo vyšších vrstvách vzduchu je nespočetné množstvo drobných vodných kvapôčok, ktoré majú rovnaký účinok.