19 Nisan 2010 Pazartesi

Sıvı içinde derine inen bir insanın basınç dengesini ne sağlar ?

http://i44.photobucket.com/albums/f20/daniel_toh/interiors/nemo33.jpg
Basınç maddenin belirli bir yüzeyine etki eden kuvvet olarak tanımlanır. İngiliz sisteminde birimi psi (pounds per square inch), uluslararası sistemde (SI) N/cm² (Newton per square inch)’dir. Sualtında basınç, dalgıcın üstündeki su sütununun ve bu suyun üzerindeki atmosferin toplam ağırlığı nedeni ile ortaya çıkar.
Dalgıcı etkileyen kuvvetler konusunda en önemli unsur herhangi bir derinlikte dalgıcın kendisini etkileyen dış kuvvetlerle basınç dengesinde olması gerektiğidir. İnsan vücudu sadece dalgıcın vücudu içindeki kuvvetlerle dışarıdan etkileyen kuvvetler arasındaki fark çok küçük olduğunda normal işlev görür. Gerek atmosferde, gerek deniz suyunda, gerekse dalgıç solunum gazında, nerede olursa olsun basınç eşitliğinin muhafazası mutlaka sağlanmalıdır.
a. Atmosferik Basınç : Bir atmosfer basınç 33 feet deniz suyu veya 14,7 psi’a eşittir. Bu aynı zamanda bir feet basınca 0,445 psi basınç demektir. Deniz yüzeyinde atmosferik basınç sabittir. Hava nedeniyle oluşan küçük değişiklikler ihmal edilebilir. Atmosferik basınç her şeye her yönde etki eder.
Birçok basınç geyci, geycin içi ve dışı arasındaki basınç farkını ölçer. Bu durumda atmosferik basınç bir tüpün basıncını ölçen geyçte görülmez. Tüp ve geyçteki ilk hava zaten 1 atm. basınç altındadır (1 atm=14,7 psi=10 N/cm²). Geyç, atmosfer ile tanktaki yükseltilmiş hava basıncı arasındaki farkı ölçer. Bu okunan değer geyç basıncıdır, pratikte çoğu kez bu geyç basıncı yeterlidir.
Dalışlarda bununla beraber atmosferik basıncı hesaplamalarda dikkate almak gerekir. Toplam basınç mutlak basınç olarak adlandırılır. Aradaki ayrım önemlidir ve basınç, geyç basıncı (psig) veya mutlak basınç (psia) olarak belirlenmelidir. Basınç birimi psi ise bu geyç basıncını ifade eder.
b. Gaz Basınçlarını Belirtmek İçin Kullanılan Terimler : Gaz basınçlarını tanımlamak için dört terim kullanılır:
(1) Atmosferik : Standart atmosfer; 10 N/cm², 14.7 psi veya 1 mutlak basınç (ata) olarak tanımlanır.
(2) Barometrik : Temel olarak atmosferik basınçla aynıdır fakat havanın durumuyla değişir. Barometre basıncı cıva sütunu yüksekliğiyle açıklanır. (Standart barometre basıncı= 1 atmosfer basıncı = 760 mmHg , 29,92 inch cıva veya 1013 milibar)
(3) Geyç : Atmosferik basınç ile ölçülen basınç arasındaki farkı belirtir.
(4) Mutlak : Uygulanan toplam basıncı belirtir. (Geyç basıncı+ Atmosferik basınç)
c. Hidrostatik Basınç : Yüzeydeki su, altındaki suya baskı yapar o da, onun altında kalan su kütlesine. Bu olay okyanusun en derin yerlerine (36000 fsw) kadar devam eder ve burada geyç basıncı 8 ton/inç² (1100 ata)‘ye ulaşır. Su sütununun ağırlığı dolayısıyla oluşan basınç hidrostatik basınç olarak tanımlanır.
33 feet derinliğinde suyun basıncı 1 atmosferdir. Atmosferik ve o derinlikteki su basıncının toplamı olan mutlak basınç 2 atmosferdir. Her 33 feet derinlik için 1 atmosfer basınç (14,7 psi) eklenir. Böylece 99 feet’de mutlak basınç 4 atmosferdir. Tablo 2-1 basıncın değişiklikle nasıl derinlikle gösterir. Derinlikle değişen basınç öyle belirgindir ki, sualtında ayakta duran 1,80 metre boyunda bir insanın ayağına, başına uygulanan basınçtan 3 psi daha fazla basınç uygulanır.
ç. Suyun Kaldırma Kuvveti : Suyun kaldırma kuvveti nesnelerin yüzmesini sağlayan kuvvettir. İlk olarak Yunan matematikçi Arşimet tarafından tanımlanan suyun kaldırma kuvveti şu şekilde açıklanmıştır: “Tamamen veya kısmen bir sıvıya batmış bir cisim, o cisim tarafından taşırılan suyun ağırlığına eşit bir kuvvetle yukarı doğru itilerek yüzdürülür”. Bu Arşimet Kanunu olarak bilinir; tüm nesne ve sıvılar için geçerlidir.
(1)Arşimet Kanunu : Arşimet Kanununa göre sıvının içindeki bir cismin yüzerliliği cisim tarafından taşırılan sıvının ağırlığından, cismin toplam ağırlığının çıkarılmasıyla hesaplanır. Eğer toplam yer değiştirme (taşırılan sıvının ağırlığı) cismin ağırlığından büyükse, kaldırma kuvveti pozitifidir ve cisim yüzer. Eğer eşitse kaldırma kuvveti nötrdür ve cisim suda asılı kalır. Eğer küçükse kaldırma kuvveti negatiftir, cisim batar. Bu cisme uygulanan kaldırma kuvveti, cismin içinde olduğu sıvının yoğunluğuna (özgül ağırlık) bağlıdır. Tatlı suyun yoğunluğu 62,4 libre/feet³ ‘dür. Deniz suyu daha ağırdır ve yoğunluğu 64 libre/feet³ ‘dür. Böylece deniz suyunda yüzen cisim tatlı suda yüzen cisimden daha büyük bir kuvvetle kaldırılır. Bu da cisimlerin, tatlı su gölüne göre, denizde daha kolay yüzmesini sağlar.
(2) Dalgıcın Yüzerliliği : Akciğer kapasitesi dalgıcın yüzerliliği üstünde belirgin rol oynar. Akciğerleri tam hava dolu bir dalgıç, nefesini vermiş bir dalgıca oranla daha fazla kaldırma kuvvetine sahiptir. Vücut yağları, kemik ağırlığı ve kemik yapısı gibi kişisel farklılıklar da kaldırma kuvvetine etki eder. Bu farklılıklar bazı insanların neden daha kolay su üstünde durabildiğini açıklar.
Bir dalgıç yüzerliliğini birkaç yöntemle değiştirebilir. Ağırlık takarak batmasınısağlayabilir. Değişken hacimli bir kuru tip elbise giyerek, elbisenin içine hava almak veya havayıboşaltmak suretiyle yüzerliliğini yani kaldırma kuvvetini arttırabilir veya azaltabilir. Dalgıçlar genelde nötr veya çok hafif bir negatif sephiye (yüzerlik) durumunu isterler. Satıhtan ikmalli dalışlarda negatif sephiye dipte daha rahat çalışmaya yardımcı olur. SCUBA dalışlarında ise nötr sephiye dalgıcın rahat yüzmesine, derinlik kontrolüne ve değiştirmesine yardımcı olur.

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder