Sudaki İlizyon: Yüzerlik

Milattan önce 200’lü yıllarda Siraküz (İtalya-Sicilya Özerk Bölgesi) Kralı Hiero, kentin tanınmış kuyumcularından birine altın bir taç siparişi verir. Kuyumcu, bu altın tacı kralın istediği zamanda teslim eder. Ancak bu kadar kısa sürede altın bir tacın tamamlanamayacağını düşünenler söylentilere yol açar. Artık kral da bu tacın saf altından yapılıp yapılmadığı konusunda çelişkiye düşmüştür. O denemde her bir madenin farklı özgül ağırlıklara sahip olunduğu bilinse de daha önce ellerinde saf olduğu kanıtlanmış bir altın taç olmadığı için karşılaştırma yapılamaz. Kral Hiero, bu tacın saf altından mı yoksa bir alaşımdan mı yapıldığı sorusuna cevap bulmak için bilime başvurur. 

Hamamdaki ünlü bilimadamımız Arşimet bu soruna odaklanmışken ayağını suya soktuğunda suyun yükseldiğini, oturduğunda ise suyun taştığını görür. Kahramanımız, şekli ne olursa olsun bir cismin hacminin suya atılalarak bulunabileceğini bulur ve meşhur “evreka” narasıyla hamamdan dışarı fırlar. Tacı suya atar, taşırdığı suyun hacmine eşit bir altın külçe bulur ve teraziye koyar. Eşit çıkmaması üzerine tacın saf altından yapılmadığı çıkar ortaya.

Yüzmek ve Batmak

Bizleri bu konuda aydınlatan Arşimet’in hikayesini şöyle bir deney yaparak daha da iyi anlayabiliriz:

Biri diğerinden daha geniş iki bardak alalım ve iç içe yerleştirelim. İçerideki bardağı ağzına kadar su ile dolduralım ve içine herhangi bir cisim atalım (bozuk para, anahtar, telefon :) ). Taşan suyu (daha geniş olan bardaktan alıp) ölçekli bir kaba döküp hacmini öğrenelim (çamaşır deterjanı kapları gibi), bir terazi ya da hassas bir tartıda da ağırlığını… Şimdi basit bir bölme işlemi yapalım ve ağırlığını hacmine bölelim. Sonuç 1’den küçük çıkarsa bu cisim suda yüzer, 1’den büyükse de batar. Bardağın içine doldurduğumuz musluk/içme suyunun yoğunluğu 1 (kg/m3) dir. Özetle, bir cisim, içine atılan sıvının yoğunluğundan daha yoğun ise batar, az yoğun ise yüzer.

Yüzerlik Çeşitleri

3 farklı yüzerlik çeşidi vardır. Daha kolay anlaşılabilmesi için örnek üzerinden gidelim. Bir yüzme havuzunun musluk suyu ile doldurulduğunu düşünün. Havuza bir dilek dileyip bozuk para atarsanız batar, bir balon şişirip atarsanız da yüzeyde kalır, yani yüzer. Batan bozuk paraya “negatif yüzerlikli“, yüzen balona ise “pozitif yüzerlikli” cisim diyoruz. Yukarıda anlatılanlar çerçevesinde konuşursak bozuk paranın yoğunluğu sudan daha fazla, balonunki ise daha azdır. Bir cisim ne batıyor, ne de yüzüyorsa bu cisme “nötr yüzerlikli” cisim denir. Yani cisim orta suda asılı kalır.

Dalış ve Yüzerlik

Tekne/bot ile bir dalış noktasına geldiniz, her şey hazır. Kendinizi suya bıraktınız. Yüzeyde kalarak buddynizi, grubunuzu, liderinizi bekleyeceksiniz. Bu durumda yüzeyde kalabilmek için palet atmanıza, yorulmanıza gerek yok. BC’nizi şişirip rahatça yüzeyde kalabiliyorsunuz. Aslına bakarsanız burada yaptığınız şey BC’nizi şişirerek hacminizi arttırmak ve bu sayede yoğunluğunuzu azaltmaktan ibaret.

Yoğunluk=Ağırlık/Hacim   Hacim arttıkça (BC şiştikçe) ters orantıdan dolayı yoğunluğunuz azalır. Tuzlu suyun yoğunluğu olan 1.025’den daha az yoğunluğu sahip olduğunuz anda yüzmeye başlarsınız.

Dalışa başladınız. Suyun altındasınız. Amacınız suda nötr yüzerlikli olabilmek ve bu sayede:

  • Daha geniş bir görüş açısı elde edersiniz
  • Zemine çarpma sonucunda ekipmanınıza zarar vermezsiniz
  • Sualtı canlılarına zarar vermezsiniz

Nötr olmak için de yoğunluğunuzun, deniz suyu ile aynı olması gerekiyor. Tabiki bunu hesaplama yaparak uygulamak imkansız. Dalışlarımızda nötr yüzerlikli olabilmek için BC’mize öyle bir miktarda hava basmalıyız ki yoğunluğumuz ne sudan daha fazla, ne de daha az olmalı. Bu da deneyim ve ilgili yardımcı kurslarla (Hassas Yüzerlik gibi) geliştirilebilecek bir konu.

Dalışta Hissedilen Ağırlık 

Dalışınızda, üzerinizdeki ağırlıkları karadaki kadar hissetmezsiniz. Bu durum, yine suyun kaldırma kuvveti ile alakalıdır. Yine bir örnekle açıklayalım. 10 kilogram ağırlığında ve 5 litre hacimde bir cismimiz olsun. Bunu tatlı suya attığımızda (tatlı suyun yoğunluğu 1 kg/m3) bu cismin ağırlığı 5 kilograma düşer. Bunu sebebi, cismin 10 kilogramlık kendi ağırlığına karşılık, suyun kendi yoğnuluğu (1 kg/m3)) çarpı cismin hacmi (5 lt) kadar bir kaldırma kuvveti oluşturmasıdır.

Dalışlarımızda yüzeyde pozitif, suyun altında ise nötr yüzerlikli olmak isteriz. Bunu yapaiblmek için BC’mizi ve ciğerlerimizi iyi kullanmamız ve ideal ağırlık seçimi yapmış olmamız bizlere yardımcı olur. Aslında yüzerlik konusunda yaptığımız tek şey yoğunluğumuzu değiştirerek suyun neresinde olacağımıza karar vermemizdir.

Yorumlar

  1. Saım Yavaşoğlu der ki:

    Sağol

Fikrini söyle

*

CLOSE
CLOSE
Pin It