Kuvutia katika Maji ya Chumvi dhidi ya Maji Safi kwa Kupiga Mbizi kwa Scuba

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

Kitu kinachangamka zaidi kwenye maji ya chumvi kuliko maji matamu, lakini kwa nini? Uchangamfu wa kitu hubainishwa na nguvu mbili:

• Nguvu ya kushuka: sawa na uzito wa kitu
• Nguvu ya juu: sawa na uzito wa maji ambayo kitu huhamisha (hii inajulikana kama Archimedes' Principle)

Vikosi vya juu na chini vinafanya kazi kwa kupingana. Kama matokeo ya nguvu hizi, kitu hicho kinaweza kuelea, kuzama, au kubaki kimesimamishwa ndani ya maji. Mwelekeo wa kitu unaweza kuelezewa katika mojawapo ya njia tatu:

• Inayopendeza Hasi: Uzito wa kitu ni mkubwa kuliko uzito wa maji kinachokihamisha. Kitu kitazama.
• Chanya Buoyant: Uzito wa kitu ni chini ya uzito wa maji kinachohamishwa. Kifaa kitaelea.
• Neutrally Buoyant: Uzito wa kitu ni sawa kabisa na uzito wa maji kinachohamisha. Kifaa kitasalia kimesimamishwa katikati ya maji na hakitaelea wala kuzama.

Maji Chumvi Yana Uzito Kuliko Maji Safi

Futi ya ujazo ya maji ya chumvi ina uzito (kwa wastani) pauni 64.1, huku futi ya ujazo ya maji safi ina uzito wa pauni 62.4 pekee. Sababu yatofauti ya uzito ni kwamba maji ya chumvi yana chumvi iliyoyeyushwa ndani yake.

Kuyeyusha chumvi kwenye maji huongeza msongamano wa maji, au uzito kwa kila kitengo cha ujazo. Chumvi inapoongezwa kwenye maji, humenyuka pamoja na molekuli za maji, na kutengeneza muunganiko wa polar na maji ambayo hupanga upya molekuli za chumvi na maji kwa athari isiyo ya kawaida:

Inchi ya ujazo ya chumvi ikiongezwa kwenye ujazo wa maji haitaongeza ujazo wa maji kwa inchi moja ya ujazo. Maelezo rahisi ni kwamba molekuli za maji hujifunga zenyewe kwa nguvu karibu na molekuli za chumvi-zikibana karibu zaidi kuliko kufanya wakati chumvi haipo. Wakati inchi ya ujazo ya chumvi inapoongezwa kwa kiasi cha maji, ujazo wa maji huongezeka kwa chini ya inchi moja ya ujazo.

Futi ya ujazo ya maji ya chumvi ina molekuli zaidi ndani yake kuliko futi ya ujazo ya maji safi na, kwa hivyo, ina uzito zaidi.

Kumbuka kwamba Kanuni ya Archimedes inasema kwamba nguvu ya juu juu ya kitu kilichozama ni sawa na uzito wa maji ambayo inahamisha. Maji ya chumvi yana uzito zaidi ya maji safi, kwa hiyo hutoa nguvu kubwa zaidi juu ya kitu kilichozama. Kitu kitakachohamisha futi za ujazo za maji safi kitapata nguvu ya juu ya pauni 62.4, ilhali kitu sawa katika maji ya chumvi kitapata nguvu ya juu ya pauni 64.1.

Mabadiliko Kati ya Maji Safi na Maji ya Chumvi

Katika hatua hii, inawezekana kufanya ubashiri wa jumla kuhusu kumeta kwa kitu (au mpiga mbizi) kikihamishwa kutoka maji safi hadi chumvi na kinyume chake. Zingatia hali zifuatazo:

• Kitu ambacho kina nguvu ndani yakemaji matamu yataelea yakiwekwa kwenye maji ya chumvi. Katika maji matamu, uzito wa kitu ni sawa kabisa na uzito wa maji kinachoyahamisha, na nguvu za kushuka na kwenda juu kwenye kitu hicho ni sawa. Wakati kitu kinapohamishwa kwenye maji ya chumvi, uzito wa maji ambayo huhamishwa huongezeka na nguvu ya juu itakuwa kubwa kuliko nguvu ya kushuka. Kipengee hiki kitakuwa na nguvu katika maji ya chumvi.
• Kitu ambacho humea bila kuegemea kwenye maji ya chumvi kitazama kikiwekwa kwenye maji safi. Katika maji ya chumvi, uzito wa kitu hicho ni sawa kabisa na uzito wa maji. kwamba inahama, na nguvu za juu na chini kwenye kitu ni sawa. Wakati kitu kinapohamishwa kwenye maji safi, uzito wa maji ambayo huondoa hupungua, na nguvu ya chini kwenye kitu itakuwa kubwa zaidi kuliko nguvu ya juu. Kifaa kitakuwa na nguvu hasi katika maji safi.
• Kitu ambacho ni hasi au chanya katika maji ya chumvi kitakuwa chenye nguvu hasi kikiwekwa kwenye maji safi-lakini hatuwezi kutabiri kama kitazama au kuelea bila taarifa zaidi. Kitu kitapata nguvu dhaifu zaidi ya kupanda juu katika maji safi kuliko maji ya chumvi na itakuwa na nguvu kidogo katika maji safi. Hata hivyo, ili kubaini iwapo kitu kitazama au kuelea, ni muhimu kujua uzito halisi wa kitu hicho na uzito kamili wa maji kinachoondolewa.
• Kitu ambacho ni hasi au chanya katika maji matamu kitakuwa chanya zaidi kikiwekwa kwenye maji ya chumvi-lakini hatuwezi kutabiri kamaitazama au kuelea bila maelezo zaidi. Kitu kitapitia nguvu kubwa zaidi ya kupanda juu katika maji ya chumvi kuliko maji safi, na kitakuwa na nguvu zaidi katika maji ya chumvi. Hata hivyo, ili kubaini iwapo kitu kitazama au kuelea, ni muhimu kujua uzito halisi wa kitu hicho na uzito kamili wa maji kinachoondolewa.

Kumpimia Mpiga mbizi Scuba

Ni wazi kwamba mpiga mbizi atakuwa mchangamfu zaidi katika maji ya chumvi kuliko atakavyokuwa kwenye maji matamu, na atahitaji kurekebisha uzani wake ipasavyo. Mpiga mbizi atahitaji kubeba uzito zaidi katika maji ya chumvi kuliko atahitaji kubeba katika maji safi. Kiasi cha uzito ambacho mzamiaji lazima awe nacho kitategemea mambo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na uzito wa mwili wake, ulinzi wake dhidi ya hatari, aina ya tanki analobeba na vifaa vyake vya kuzamia.

Mkanda wa uzani wa mzamiaji ni asilimia ndogo tu ya uzito wake wote; uzito wa mwili wake, tanki na vifaa vya kupiga mbizi pia huchangia uzito wake na nguvu ya kushuka kwenye mwili wake. Wazamiaji mara nyingi hubadilisha suti za mvua (au nguo kavu) na gia nyingine wakati wa kubadilisha maeneo ya kupiga mbizi, na nguvu ya juu kwenye mbizi inaweza kutofautiana kulingana na mambo haya, na pia kulingana na aina ya maji.

Haiwezekani kutabiri badiliko la uzito linalohitajika kwa mzamiaji mmoja mmoja bila kujua maji yake kuhamishwa, uzito wake wote, na chumvi ya maji atakayopiga mbizi ndani yake. Njia rahisi zaidi ya mpiga mbizi kuamua uzani ufaao ni fanya mtihani wa kufurahi wakati wowote unapobadilisha kati ya maji safi na chumvi, na wakati wowote anapobadilisha kipande cha kifaa chake cha kupiga mbizi. Hata hivyo, kutokana nakwamba mambo yote yanasalia sawa isipokuwa kwa aina ya maji, mpiga mbizi anaweza kulazimika karibu mara mbili ya uzito wake anapohama kutoka maji safi hadi chumvi au kuupunguza kwa nusu anapobadilisha kutoka chumvi hadi maji matamu.

Mazingatio ya Ziada

Ili kufanya mambo kuwa magumu zaidi, chumvi katika maji ya chumvi hutofautiana duniani kote. Baadhi ya miili ya maji inaweza kuwa na chumvi zaidi kuliko wengine. Bila shaka, diver itakuwa chanya zaidi buoyant katika maji chumvi. Uzito wa wastani wa futi za ujazo za maji ya chumvi ni lbs 64.1, lakini katika Bahari ya Chumvi, futi ya ujazo ya maji ina uzito wa lbs 77.3! Mpiga mbizi atakuwa mchangamfu zaidi katika Bahari ya Chumvi.

Joto pia huathiri msongamano wa maji. Maji baridi ni mnene kuliko maji ya joto. Maji hufikia msongamano wake wa juu zaidi wa takriban 39.2° F, na mzamiaji anayejitosa ndani ya maji baridi sana anaweza kutambua kwamba ana upepo mbaya zaidi kuliko maji ya joto.

Tovuti nyingi za kupiga mbizi huhitaji mzamiaji kupita kwenye tabaka za halijoto tofauti za maji (thermoclines) au tabaka za chumvi tofauti (haloclini). Mpiga mbizi anayesonga kati ya tabaka hizi ataona mabadiliko katika uchangamfu wake.

Vitu (kama vile wapiga mbizi) vitakuwa vyema katika maji ya chumvi kuliko maji matamu. Kutabiri jinsi mzamiaji anavyoweza kuvuma kunahitaji kujua uzito wake wote, pamoja na gia, na uzito wa maji anayohamisha. Ni rahisi zaidi kufanya ukaguzi wa kufurahi kabla ya kupiga mbizi kuliko kujaribu kuamua kihesabu kiasi cha uzito ambacho mzamiaji anapaswa kubeba. Zaidi ya hayo, wapiga mbizi wanaotumia mizinga ya alumini watahitaji kujipima ili kukabiliana na hali hiyomabadiliko ya buoyancy ya tank wakati wa kupiga mbizi; tanki la alumini litazidi kuchangamka kadri linavyotolewa.