स्कूबा डाइविंग के लिए खारे पानी बनाम ताजे पानी में उछाल

2024 लेखक: Cyrus Reynolds | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-08 02:24

कोई वस्तु खारे पानी में मीठे पानी की तुलना में अधिक उत्प्लावक होती है, लेकिन क्यों? किसी वस्तु का उत्प्लावन दो बलों द्वारा निर्धारित होता है:

• नीचे की ओर बल: वस्तु के भार के बराबर
• ऊपर की ओर बल: वस्तु द्वारा विस्थापित पानी के भार के बराबर (इसे आर्किमिडीज सिद्धांत के रूप में जाना जाता है)

ऊपर और नीचे की ताकतें एक दूसरे के विरोध में काम करती हैं। इन बलों के परिणामस्वरूप, वस्तु या तो तैरती रहेगी, डूबेगी या पानी में लटकी रहेगी। वस्तु की उछाल को तीन तरीकों में से एक में वर्णित किया जा सकता है:

• नकारात्मक रूप से उत्प्लावक: वस्तु का भार उसके द्वारा विस्थापित पानी के भार से अधिक होता है। वस्तु डूब जाएगी।
• सकारात्मक रूप से उत्प्लावक: वस्तु का भार उसके द्वारा विस्थापित पानी के भार से कम होता है। वस्तु तैरने लगेगी।
• तटस्थ रूप से उत्प्लावक: वस्तु का भार उसके द्वारा विस्थापित पानी के भार के ठीक बराबर होता है। वस्तु पानी के बीच में लटकी रहेगी और न तैरेगी और न ही डूबेगी।

नमक के पानी का वजन ताजे पानी से ज्यादा होता है

एक क्यूबिक फुट खारे पानी का वजन (औसतन) 64.1 पाउंड होता है, जबकि एक क्यूबिक फुट ताजे पानी का वजन केवल 62.4 पाउंड होता है। का कारणवजन में अंतर यह है कि खारे पानी में नमक घुल जाता है।

नमक को पानी में घोलने से पानी का घनत्व या द्रव्यमान प्रति इकाई आयतन बढ़ जाता है। जब पानी में नमक मिलाया जाता है, तो यह पानी के अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, पानी के साथ एक ध्रुवीय बंधन बनाता है जो नमक और पानी के अणुओं को असामान्य प्रभाव से पुनर्व्यवस्थित करता है:

पानी के आयतन में एक घन इंच नमक मिलाने से पानी का आयतन एक घन इंच नहीं बढ़ेगा। एक सरल व्याख्या यह है कि पानी के अणु अपने आप को नमक के अणुओं के चारों ओर कसकर पैक करते हैं-जब नमक मौजूद नहीं होता है तो वे एक साथ निचोड़ते हैं। जब पानी के आयतन में एक घन इंच नमक मिलाया जाता है, तो पानी का आयतन एक घन इंच से भी कम बढ़ जाता है।

एक घन फुट खारे पानी में एक घन फुट ताजे पानी की तुलना में अधिक अणु होते हैं और इसलिए इसका वजन अधिक होता है।

याद रखें कि आर्किमिडीज का सिद्धांत कहता है कि एक जलमग्न वस्तु पर ऊपर की ओर बल उस पानी के भार के बराबर होता है जिसे वह विस्थापित करता है। खारे पानी का वजन ताजे पानी से अधिक होता है, इसलिए यह जलमग्न वस्तु पर ऊपर की ओर अधिक बल लगाता है। एक वस्तु जो एक क्यूबिक फुट ताजे पानी को विस्थापित करती है, वह 62.4 एलबीएस की ऊपरी बल का अनुभव करेगी, जबकि खारे पानी में एक ही वस्तु 64.1 एलबीएस की ऊपर की ओर बल का अनुभव करेगी।

ताजे पानी और खारे पानी के बीच परिवर्तन

इस बिंदु पर, ताजे से खारे पानी में ले जाने पर और इसके विपरीत किसी वस्तु (या गोताखोर) की उछाल के बारे में कुछ सामान्य भविष्यवाणियां करना संभव है। निम्नलिखित मामलों पर विचार करें:

• एक वस्तु जो तटस्थ रूप से उत्प्लावक हैखारे पानी में रखने पर ताजा पानी तैरता रहेगा।ताजे पानी में, वस्तु का वजन उसके द्वारा विस्थापित पानी के वजन के बराबर होता है, और वस्तु पर नीचे और ऊपर की ओर बल बराबर होते हैं। जब वस्तु को खारे पानी में ले जाया जाता है, तो वह जिस पानी को विस्थापित करता है उसका भार बढ़ जाएगा और ऊपर की ओर बल नीचे के बल से अधिक होगा। वस्तु खारे पानी में सकारात्मक रूप से उत्प्लावक होगी।
• खारे पानी में तटस्थ रूप से उत्प्लावक वस्तु ताजे पानी में रखे जाने पर डूब जाएगी। खारे पानी में वस्तु का वजन पानी के वजन के बराबर होता है कि यह विस्थापित होता है, और वस्तु पर ऊपर और नीचे की ओर बल बराबर होते हैं। जब वस्तु को ताजे पानी में ले जाया जाता है, तो उसके द्वारा विस्थापित पानी का भार कम हो जाएगा, और वस्तु पर नीचे की ओर बल ऊपर की ओर बल से अधिक होगा। वस्तु ताजे पानी में नकारात्मक रूप से उत्प्लावक होगी।
• कोई वस्तु जो खारे पानी में नकारात्मक या सकारात्मक रूप से उत्प्लावित होती है, ताजे पानी में रखे जाने पर वह अधिक नकारात्मक रूप से उत्प्लावक हो जाएगी-लेकिन हम यह अनुमान नहीं लगा सकते कि वह डूबेगी या अधिक जानकारी के बिना तैरेगी।एक वस्तु खारे पानी की तुलना में ताजे पानी में कमजोर ऊपर की ओर बल का अनुभव करेगी और ताजे पानी में कम उत्प्लावक होगी। हालाँकि, यह निर्धारित करने के लिए कि वस्तु डूबेगी या तैरेगी, वस्तु का सही वजन और उसके द्वारा विस्थापित पानी का सही वजन जानना आवश्यक है।
• एक वस्तु जो ताजे पानी में नकारात्मक या सकारात्मक रूप से उत्प्लावक है, खारे पानी में रखे जाने पर अधिक सकारात्मक रूप से उत्प्लावक हो जाएगी-लेकिन हम यह अनुमान नहीं लगा सकते हैं कि यहअधिक जानकारी के बिना डूब जाएगा या तैर जाएगा।एक वस्तु खारे पानी में ताजे पानी की तुलना में एक मजबूत ऊपर की ओर बल का अनुभव करेगी, और खारे पानी में अधिक उत्प्लावक होगी। हालाँकि, यह निर्धारित करने के लिए कि वस्तु डूबेगी या तैरेगी, वस्तु का सही वजन और उसके द्वारा विस्थापित पानी का सही वजन जानना आवश्यक है।

एक स्कूबा डाइवर भारोत्तोलन

यह स्पष्ट है कि एक गोताखोर खारे पानी में मीठे पानी की तुलना में अधिक सकारात्मक रूप से प्रसन्न होगा, और उसे अपने वजन को तदनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होगी। गोताखोर को ताजे पानी में ले जाने की तुलना में खारे पानी में अधिक भार ढोने की आवश्यकता होगी। गोताखोर को कितना वजन उठाना चाहिए, यह कई कारकों पर निर्भर करेगा, जिसमें उसके शरीर का द्रव्यमान, उसकी जोखिम सुरक्षा, उसके द्वारा वहन किए जाने वाले टैंक का प्रकार और उसके गोता लगाने के उपकरण शामिल हैं।

एक गोताखोर का वजन बेल्ट उसके कुल वजन का केवल एक छोटा प्रतिशत है; उसके शरीर का वजन, टैंक और गोता लगाने का गियर भी उसके वजन और उसके शरीर पर नीचे की ओर बल में योगदान देता है। गोताखोर अक्सर गोता लगाने के स्थान बदलते समय वेटसूट (या ड्रायसूट) और अन्य गियर स्विच करते हैं, और गोताखोर पर ऊपर की ओर बल इन कारकों के साथ-साथ पानी के प्रकार के अनुसार भिन्न हो सकता है।

एक गोताखोर के पानी के विस्थापन, कुल वजन और पानी की लवणता को जाने बिना उसके वजन में आवश्यक परिवर्तन की भविष्यवाणी करना असंभव है। गोताखोर के लिए उचित भार निर्धारित करने का सबसे आसान तरीका है ताजे और खारे पानी के बीच स्विच करते समय, और जब भी वह अपने डाइव गियर का एक टुकड़ा बदलता है, तो एक उत्प्लावकता परीक्षण करें। हालांकि, दिया गयापानी के प्रकार को छोड़कर सभी कारक समान रहते हैं, एक गोताखोर को ताजे से खारे पानी में जाने पर अपना वजन लगभग दोगुना करना पड़ सकता है या नमक से ताजे पानी में बदलते समय इसे आधा करना पड़ सकता है।

अतिरिक्त विचार

मामले को और अधिक जटिल बनाने के लिए, दुनिया भर में खारे पानी की लवणता भिन्न होती है। पानी के कुछ पिंड दूसरों की तुलना में खारे हो सकते हैं। बेशक, खारे पानी में एक गोताखोर अधिक सकारात्मक रूप से प्रसन्न होगा। एक क्यूबिक फुट खारे पानी का औसत वजन 64.1 पाउंड है, लेकिन मृत सागर में, एक क्यूबिक फुट पानी का वजन लगभग 77.3 पाउंड होता है! एक गोताखोर मृत सागर में काफी अधिक उत्फुल्लित होगा।

तापमान भी पानी के घनत्व को प्रभावित करता है। ठंडा पानी गर्म पानी की तुलना में सघन होता है। पानी लगभग 39.2° F पर अपने अधिकतम घनत्व तक पहुँच जाता है, और एक गोताखोर जो बहुत ठंडे पानी में प्रवेश करता है, वह देख सकता है कि वह गर्म पानी की तुलना में थोड़ा अधिक नकारात्मक रूप से उत्प्लावक है।

कई गोताखोर साइटों को विभिन्न पानी के तापमान (थर्मोक्लाइन) या विभिन्न लवणता (हैलोकलाइन) की परतों के माध्यम से जाने के लिए एक गोताखोर की आवश्यकता होती है। इन परतों के बीच चलते हुए एक गोताखोर अपनी उछाल में बदलाव को नोटिस करेगा।

वस्तुएं (जैसे गोताखोर) ताजे पानी की तुलना में खारे पानी में अधिक उत्प्लावक होंगी। एक गोताखोर की उछाल की भविष्यवाणी करने के लिए गियर सहित उसके कुल वजन के साथ-साथ उसके द्वारा विस्थापित पानी के वजन को जानने की आवश्यकता होती है। एक गोताखोर के भार की मात्रा को गणितीय रूप से निर्धारित करने के प्रयास की तुलना में गोता लगाने से पहले उछाल की जांच करना बहुत आसान है। इसके अतिरिक्त, एल्यूमीनियम टैंक का उपयोग करने वाले गोताखोरों को ऑफसेट करने के लिए खुद को वजन करने की आवश्यकता होगीगोता लगाने के दौरान टैंक का उछाल परिवर्तन; एक एल्युमीनियम टैंक खाली होने पर और अधिक सकारात्मक रूप से उत्प्लावक हो जाएगा।