Je, Sheria ya Boyle Inatumikaje kwa Upigaji Mbizi wa Scuba?

2024 Mwandishi: Cyrus Reynolds | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-09 08:18

Diver Kuangalia Turtle ya Bahari ya Kijani, Visiwa vya Galapagos

Mojawapo ya matokeo mazuri ya kujiandikisha katika kozi ya burudani ya kuzamia majini ni kuweza kujifunza baadhi ya dhana za kimsingi za fizikia na kuzitumia katika mazingira ya chini ya maji. Sheria ya Boyle ni mojawapo ya dhana hizi.

Sheria ya Boyle inaeleza jinsi ujazo wa gesi unavyotofautiana kulingana na shinikizo linaloizunguka. Vipengele vingi vya fizikia ya kupiga mbizi na nadharia ya kupiga mbizi huwa wazi pindi tu unapoelewa sheria hii rahisi ya gesi.

Sheria ya Boyle ni:

PV=c

Katika mlingano huu, "P" inawakilisha shinikizo, "V" inaashiria sauti na "c" inawakilisha nambari isiyobadilika (isiyobadilika).

Ikiwa wewe si mtu wa hesabu, hii inaweza kuonekana kuwa ya kutatanisha. Lakini, usikate tamaa. Mlinganyo huu unasema kwamba kwa gesi fulani-kama vile hewa katika kifaa cha fidia cha mpiga mbizi wa scuba (BCD)-ukizidisha shinikizo linalozunguka gesi kwa ujazo wa gesi utaishia na nambari sawa kila wakati.

Kwa sababu jibu la equation haliwezi kubadilika (ndiyo maana inaitwa mara kwa mara), tunajua kwamba ikiwa tunaongeza shinikizo linalozunguka gesi (P), kiasi cha gesi (V) lazima kipungue.. Kinyume chake, ikiwa tunapunguza shinikizo linalozunguka gesi, kiasi cha gesi kitakuwa kikubwa zaidi. Ni hayo tu! Hiyo ndiyo sheria yote ya Boyle.

Takriban. Thekipengele kingine tu cha Sheria ya Boyle ambacho unahitaji kujua ni kwamba sheria inatumika tu kwa halijoto isiyobadilika. Ukiongeza au kupunguza halijoto ya gesi, mlinganyo haufanyi kazi tena.

Kutumia Sheria ya Boyle

Sheria ya Boyle inaeleza dhima ya shinikizo la maji katika mazingira ya kupiga mbizi. Inatumika na huathiri vipengele vingi vya kupiga mbizi kwa scuba. Fikiria mifano ifuatayo:

Kushuka- Mpiga mbizi anapoteremka, shinikizo la maji karibu naye huongezeka, na kusababisha hewa katika vifaa vyake vya scuba na mwili kuchukua kiasi kidogo (kubana).
Kupanda- Mpiga mbizi anapopanda, shinikizo la maji hupungua, kwa hiyo Sheria ya Boyle inasema kwamba hewa katika gia na mwili wake hupanuka ili kuchukua sauti kubwa zaidi.

Nyingi za sheria za usalama na itifaki katika kupiga mbizi kwenye barafu ziliundwa ili kumsaidia mzamiaji kufidia mgandamizo na upanuzi wa hewa kutokana na mabadiliko ya shinikizo la maji. Kwa mfano, mgandamizo na upanuzi wa gesi husababisha hitaji la kusawazisha masikio yako, kurekebisha BCD yako, na kusimamisha usalama.

Mifano ya Sheria ya Boyle katika Mazingira ya Kupiga mbizi

Wale ambao wamekuwa wakipiga mbizi kwenye barafu wamepitia Sheria ya Boyle moja kwa moja. Kwa mfano:

Kupanda- Mpiga mbizi anapopanda, shinikizo la maji karibu naye hupungua, na hewa katika BCD yake hupanuka. Hii ndiyo sababu inamlazimu kutoa hewa ya ziada kutoka kwa BCD yake anapopanda-vinginevyo, hewa inayopanuka itamfanya ashindwe kudhibiti ueleaji wake.
Kushuka - Mpiga mbizi anaposhuka, shinikizo la maji karibu naye huongezeka, na kukandamiza hewa ndani.masikio yake. Ni lazima asawazishe shinikizo katika masikio yake ili kuepuka maumivu na jeraha linaloweza kutokea la sikio linaloitwa barotrauma ya sikio.

Sheria za Usalama za Diving Diving Zinazotokana na Sheria ya Boyle

Sheria ya Boyle inaeleza baadhi ya sheria muhimu zaidi za usalama katika kupiga mbizi kwenye barafu.

Ifuatayo ni mifano miwili:

Usishike Pumzi Yako Chini ya Maji - Kulingana na mashirika ya mafunzo ya kuzamia, mzamiaji hapaswi kamwe kushikilia pumzi yake chini ya maji kwa sababu akipanda (hata futi chache) hadi eneo fulani. ya shinikizo kidogo la maji, hewa iliyonaswa kwenye mapafu yake itapanuka kulingana na Sheria ya Boyle. Hewa inayopanuka inaweza kunyoosha mapafu ya mpiga mbizi na kusababisha barotrauma ya mapafu. Bila shaka, hii hutokea tu ikiwa utainuka huku ukishikilia pumzi yako, na mashirika mengi ya kiufundi ya kupiga mbizi hurekebisha sheria hii kuwa "Usishike pumzi yako na kupanda juu."
Paa Polepole - Mwili wa mzamiaji hufyonza gesi iliyobanwa ya nitrojeni anapopiga mbizi. Anapopanda hadi kina kirefu na shinikizo kidogo la maji, gesi hii ya nitrojeni hupanuka kulingana na Sheria ya Boyle. Mpiga mbizi asipopanda polepole vya kutosha ili mwili wake uweze kuondoa gesi hii ya nitrojeni inayopanuka, inaweza kutengeneza vipovu vidogo kwenye damu na tishu zake na kusababisha ugonjwa wa mgandamizo.

Kwa Nini Halijoto ya Kawaida Ni Muhimu Kutumiaya Boyle

Kama ilivyotajwa hapo juu, Sheria ya Boyle inatumika tu kwa gesi zenye halijoto isiyobadilika. Kupasha joto kwa gesi huifanya kupanuka, na kupoeza gesi huifanya kubana.

Mpiga mbizi anaweza kushuhudia jambo hili anapozamisha tanki lenye joto la scuba ndani ya maji baridi zaidi. Kipimo cha shinikizousomaji wa tanki lenye joto utashuka wakati tanki ikizamishwa kwenye maji baridi huku gesi iliyo ndani ya tanki inavyobana.

Gesi zinazopitia mabadiliko ya halijoto, pamoja na mabadiliko ya kina, itabidi badiliko la ujazo wa gesi lihesabiwe, na sheria rahisi ya Boyle lazima ibadilishwe ili kuzingatia halijoto.

Sheria ya Boyle inawawezesha wapiga mbizi kutarajia jinsi hewa itakavyokuwa wakati wa kupiga mbizi. Sheria hii huwasaidia wapiga mbizi kuelewa sababu za miongozo mingi ya usalama ya kupiga mbizi kwenye barafu.