Fizyka nurkowania
Fizyka nurkowania – ciśnienie, wypór i prawa gazowe
Fizyka nurkowania wyjaśnia większość zjawisk, które nurek odczuwa pod wodą: ucisk w uszach, zmianę objętości gazu, zachowanie skafandra, pływalność oraz wzrost zużycia gazu wraz z głębokością. Nie trzeba być fizykiem, żeby zrozumieć te zależności — najważniejsze jest połączenie prostych praw z praktyką.
Ciśnienie pod wodą
Na powierzchni działamy w przybliżeniu pod ciśnieniem jednej atmosfery. W wodzie ciśnienie rośnie wraz z głębokością. W wodzie morskiej przybliżony wzrost to kolejna atmosfera na każde około 10 metrów. Dlatego na 10 m ciśnienie absolutne wynosi około 2 ata, na 20 m około 3 ata, a na 30 m około 4 ata.
Prawo Boyle’a
Przy stałej temperaturze objętość gazu jest odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia. To dlatego przestrzenie gazowe zmniejszają objętość podczas zanurzania i zwiększają podczas wynurzania. W praktyce tłumaczy to potrzebę wyrównywania ciśnienia, dodawania i upuszczania gazu z BCD oraz zakaz wstrzymywania oddechu podczas wynurzania.
Prawo Archimedesa
Na ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu równa ciężarowi wypartej cieczy. W nurkowaniu przekłada się to na pływalność dodatnią, neutralną i ujemną. Kontrola pływalności polega na zarządzaniu całkowitą objętością systemu nurek–sprzęt oraz jego masą.
Prawo Daltona
Ciśnienie całkowite mieszaniny gazowej jest sumą ciśnień parcjalnych jej składników. To szczególnie ważne przy nitroksie i trimiksie. Im większa głębokość, tym większe ciśnienie parcjalne każdego składnika mieszaniny.
Prawo Henry’ego
Ilość gazu rozpuszczającego się w cieczy zależy od jego ciśnienia parcjalnego. W organizmie nurka oznacza to pobieranie gazów obojętnych podczas ekspozycji na zwiększone ciśnienie i ich oddawanie podczas wynurzania.
Dlaczego teoria ma znaczenie?
Te prawa nie są abstrakcją. Wyjaśniają, dlaczego zużywasz więcej gazu na większej głębokości, dlaczego skafander neoprenowy się kompresuje, dlaczego trzeba kontrolować wynurzanie i dlaczego dobór mieszanki oddechowej zależy od głębokości.