Auftrieb in Salzwasser vs. Süßwasser beim Tauchen

2024 Autor: Cyrus Reynolds | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-07 04:53

Ein Objekt hat in Salzwasser mehr Auftrieb als in Süßwasser, aber warum? Der Auftrieb eines Objekts wird durch zwei Kräfte bestimmt:

• Die nach unten gerichtete Kraft: gleich dem Gewicht des Objekts
• Die nach oben gerichtete Kraft: gleich dem Gewicht des Wassers, das das Objekt verdrängt (dies ist als archimedisches Prinzip bekannt)

Die Aufwärts- und Abwärtskräfte arbeiten gegeneinander. Infolge dieser Kräfte schwimmt oder sinkt das Objekt oder bleibt im Wasser schweben. Der Auftrieb des Objekts kann auf drei Arten beschrieben werden:

• Negativer Auftrieb: Das Gewicht des Objekts ist größer als das Gewicht des Wassers, das es verdrängt. Das Objekt wird sinken.
• Positiv schwimmfähig: Das Gewicht des Objekts ist geringer als das Gewicht des Wassers, das es verdrängt. Das Objekt wird schweben.
• Neutral schwimmfähig: Das Gewicht des Objekts ist genau gleich dem Gewicht des Wassers, das es verdrängt. Das Objekt bleibt im Wasser schweben und wird weder schwimmen noch sinken.

Salzwasser wiegt mehr als Süßwasser

Ein Kubikfuß Salzwasser wiegt (durchschnittlich) 64,1 Pfund, während ein Kubikfuß Süßwasser nur 62,4 Pfund wiegt. Der Grund für dieDer Gewichtsunterschied besteht darin, dass im Salzwasser Salz gelöst ist.

Das Auflösen von Salz in Wasser erhöht die Dichte des Wassers oder die Masse pro Volumeneinheit. Wenn Salz zu Wasser hinzugefügt wird, reagiert es mit den Wassermolekülen und bildet eine polare Bindung mit dem Wasser, die die Salz- und Wassermoleküle mit einem ungewöhnlichen Effekt neu anordnet:

Ein Kubikzoll Salz, das einem Wasservolumen hinzugefügt wird, erhöht das Wasservolumen nicht um einen Kubikzoll. Eine vereinfachte Erklärung ist, dass sich die Wassermoleküle eng um die Salzmoleküle packen und dichter zusammendrücken als ohne Salz. Wenn einem Wasservolumen ein Kubikzoll Salz hinzugefügt wird, nimmt das Wasservolumen um weniger als einen Kubikzoll zu.

Ein Kubikfuß Salzwasser enthält mehr Moleküle als ein Kubikfuß Süßwasser und wiegt daher mehr.

Erinnere dich daran, dass das Archimedische Prinzip besagt, dass die Aufwärtskraft auf ein untergetauchtes Objekt gleich dem Gewicht des Wassers ist, das es verdrängt. Salzwasser wiegt mehr als Süßwasser und übt daher eine größere Aufwärtskraft auf ein untergetauchtes Objekt aus. Ein Objekt, das einen Kubikfuß Süßwasser verdrängt, erfährt eine Aufwärtskraft von 62,4 lbs, während dasselbe Objekt in Salzwasser eine Aufwärtskraft von 64,1 lbs erfährt.

Wechsel zwischen Süß- und Salzwasser

An diesem Punkt ist es möglich, einige allgemeine Vorhersagen über den Auftrieb eines Objekts (oder eines Tauchers) zu machen, wenn es von Süß- in Salzwasser und umgekehrt bewegt wird. Betrachten Sie die folgenden Fälle:

• Ein Objekt mit neutralem AuftriebSüßwasser schwimmt, wenn es in Salzwasser gelegt wird. In Süßwasser ist das Gewicht des Objekts genau gleich dem Gewicht des Wassers, das es verdrängt, und die nach unten und nach oben gerichteten Kräfte auf das Objekt sind gleich. Wenn das Objekt in Salzwasser bewegt wird, erhöht sich das Gewicht des Wassers, das es verdrängt, und die Aufwärtskraft ist größer als die Abwärtskraft. Das Objekt hat in Salzwasser einen positiven Auftrieb.
• Ein Objekt, das in Salzwasser neutral schwimmt, sinkt, wenn es in Süßwasser gelegt wird. In Salzwasser ist das Gewicht des Objekts genau gleich dem Gewicht des Wassers dass es sich verschiebt, und die aufwärts und abwärts gerichteten Kräfte auf das Objekt gleich sind. Wenn das Objekt in Süßwasser bewegt wird, nimmt das Gewicht des Wassers ab, das es verdrängt, und die nach unten gerichtete Kraft auf das Objekt wird größer als die nach oben gerichtete Kraft. Das Objekt hat in Süßwasser einen negativen Auftrieb.
• Ein Gegenstand, der in Salzwasser einen negativen oder positiven Auftrieb hat, wird einen negativeren Auftrieb haben, wenn er in Süßwasser gelegt wird - aber wir können ohne weitere Informationen nicht vorhersagen, ob er sinken oder schwimmen wird. Ein Objekt erfährt in Süßwasser eine schwächere Aufwärtskraft als in Salzwasser und hat in Süßwasser weniger Auftrieb. Um jedoch zu bestimmen, ob das Objekt sinkt oder schwimmt, ist es notwendig, das genaue Gewicht des Objekts und das genaue Gewicht des Wassers, das es verdrängt, zu kennen.
• Ein Objekt, das in Süßwasser negativ oder positiv schwimmfähig ist, wird positiver schwimmfähig, wenn es in Salzwasser gelegt wird - aber wir können nicht vorhersagen, ob es so istsinkt oder schwimmt ohne weitere Informationen. Ein Objekt erfährt in Salzwasser eine stärkere Aufwärtskraft als in Süßwasser und hat in Salzwasser mehr Auftrieb. Um jedoch zu bestimmen, ob das Objekt sinkt oder schwimmt, ist es notwendig, das genaue Gewicht des Objekts und das genaue Gewicht des Wassers, das es verdrängt, zu kennen.

Einen Taucher wiegen

Es ist klar, dass ein Taucher in Salzwasser einen positiveren Auftrieb hat als in Süßwasser und seine Gewichte entsprechend anpassen muss. Der Taucher muss in Salzwasser mehr Gewicht tragen als in Süßwasser. Die Menge an Gewicht, die der Taucher tragen muss, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich seiner Körpermasse, seines Expositionsschutzes, der Art der Flasche, die er trägt, und seiner Tauchausrüstung.

Der Bleigurt eines Tauchers macht nur einen kleinen Prozentsatz seines Gesamtgewichts aus; sein Körpergewicht, sein Tank und seine Tauchausrüstung tragen ebenfalls zu seinem Gewicht und der nach unten gerichteten Kraft auf seinen Körper bei. Taucher wechseln oft Neoprenanzüge (oder Trockenanzüge) und andere Ausrüstung, wenn sie den Tauchplatz wechseln, und die Aufwärtskraft auf den Taucher kann je nach diesen Faktoren sowie je nach Art des Wassers variieren.

Es ist unmöglich, die notwendige Gewichtsänderung für einen einzelnen Taucher vorherzusagen, ohne seine Wasserverdrängung, sein Gesamtgewicht und den Salzgeh alt des Wassers zu kennen, in das er tauchen wird. Der einfachste Weg für einen Taucher, das richtige Gewicht zu bestimmen, ist Führen Sie einen Auftriebstest durch, wenn Sie zwischen Süß- und Salzwasser wechseln und wenn er ein Teil seiner Tauchausrüstung wechselt. Allerdings gegebendass alle Faktoren bis auf die Wasserart gleich bleiben, muss ein Taucher sein Gewicht beim Wechsel von Süß- auf Salzwasser möglicherweise fast verdoppeln oder es halbieren, wenn er von Salz- auf Süßwasser wechselt.

Zusätzliche Überlegungen

Um die Sache noch komplizierter zu machen, variiert der Salzgeh alt von Salzwasser auf der ganzen Welt. Einige Gewässer können salziger sein als andere. Natürlich wird ein Taucher in salzigerem Wasser einen positiveren Auftrieb haben. Das durchschnittliche Gewicht eines Kubikfußes Salzwasser beträgt 64,1 Pfund, aber im Toten Meer wiegt ein Kubikfuß Wasser etwa 77,3 Pfund! Ein Taucher hätte im Toten Meer deutlich mehr Auftrieb.

Die Temperatur beeinflusst auch die Dichte von Wasser. K altes Wasser ist dichter als warmes Wasser. Wasser erreicht seine maximale Dichte bei etwa 39,2 ° F, und ein Taucher, der sich in sehr k altes Wasser wagt, stellt möglicherweise fest, dass er einen etwas negativeren Auftrieb hat als in wärmerem Wasser.

An vielen Tauchplätzen muss sich ein Taucher durch Schichten mit unterschiedlichen Wassertemperaturen (Thermoklinen) oder Schichten mit unterschiedlichem Salzgeh alt (Haloclines) bewegen. Ein Taucher, der sich zwischen diesen Schichten bewegt, wird Veränderungen seines Auftriebs bemerken.

Objekte (zB Taucher) haben in Salzwasser mehr Auftrieb als in Süßwasser. Um den Auftrieb eines Tauchers vorhersagen zu können, muss sein Gesamtgewicht einschließlich Ausrüstung sowie das Gewicht des Wassers, das er verdrängt, bekannt sein. Es ist viel einfacher, vor einem Tauchgang einen Auftriebstest durchzuführen, als zu versuchen, mathematisch zu bestimmen, wie viel Gewicht ein Taucher tragen sollte. Außerdem müssen sich Taucher, die Aluminiumflaschen verwenden, beschweren, um dies auszugleichenAuftriebsänderung der Flasche während eines Tauchgangs; Ein Aluminiumtank wird positiver schwimmend, wenn er geleert wird.