Yüzerlilik cisimlerin yüzmesine sebep olan güç veya sıvı içindeki herhangi bir nesnenin yukarıya doğru yükselmesini sağlamak için sarf edilen güç olarak açıklanır. Yunan matematikçi Archimedes bu olayın ana prensiplerini açıklayan ilk kişidir. Bu prensibe göre tamamen yada kısmen su içine batmış herhangi bir cismi yüzdürmek için gereken güç o cismin taşırdığı suyun ağırlığına eşittir. Arşimet`in prensibi tüm sıvılar içindeki tüm maddeler için doğrudur. Buna rağmen maddenin yüzerliliğindeki değişme içine battığı sıvının yoğunluğuna bağlıdır. Çok yoğun bir sıvı daha yoğun bir kaldırma kuvveti sağlayacaktır. 1cm3 saf suyun ağırlığı 1.0 gr.dır. İngiliz sistemine göre ise 62.4 pound/foot3 olarak ifade edilir. Diğer bir yandan deniz suyunun içinde tuz çözünmüş halde bulunduğundan dolayı deniz suyu tatlı sudan daha yoğundur. İçerdiği tuza bağlı olaraktan deniz suyunun ağırlığı 64 pound./foot3 (1 .O2gr). Ayrıca ağırlığının ve yoğunluğunun fazla olmasından dolayı, deniz suyu batmış maddelere daha çok kaldırma kuvveti sağlayabilir. Böylece tatlı ve tuzlu sularda dalış yapan dalgıçların neden farklı yüzerliliklere sahip oldukları açıklanmış olur. Tuzlu suda yüzerliliğin fazla olmasının nedeni su yoğunluğunun fazla olmasıdır.
Özgül ağırlık bir birim katı yada sıvının yoğunluğunun saf suyun yoğunluğuna oranıdır. Özgül ağırlığı 1.0`dan daha az olarak tanımlanan maddeler sudan daha hafif yoğunluğa sahiptir ve suda yüzecekler demektir. Özgül ağırlıkları 1 .O`dan büyük olan maddelerim yoğunlukları sudan fazladır ve suda batacaklar demektir. Yüzerlilik olayında insanlar iki şekilde sınıflandırılabilir. su üstünde kalanlar ve batanlar. Bu yüzerlilik karakteristikleri vücudumuzdaki çeşitli dokuların kendilerine has özelliklerine bağlıdır. Çünkü her doku farklı özgül ağırlığa sahiptir. Öreğin yağ dokusu 0.7-0.9 arasında kas dokusu 1.08, kemik dokusu 1.9 özgül ağırlığa sahiptir. İnsan vücudunun özgül ağırlığı yaklaşık olarak 1 .0`dır. Yani bunun anlamı insan vücudu ya su üstünde kalmak, yada pek az olarak su içine batırıldığında batmak eğilimindedir. Fakat dalgıç dalış malzemesini kuşandığında vücut ağırlığının üzerine yeni ağırlık eklenmiş olur. Bununla birlikte bu fazladan ağırlık oldukça fazla su taşıracaktır. Su taşırmadaki artışın bu net etkisi dalgıcın yüzerliliğinde genellikle yüksek bir artışla sonuçlanır. Çeşitli yüzerlilik olaylarının daha kolay açıklanması için; pozitif, negatif, nötr terimleri kullanılmıştır. Nesne, su üzerinde kalabiliyorsa pozitif yüzerlilikle, batıyorsa negatif yüzerlilikli denir. Eğer, nesne durma eğiliminde ise yani ne batıyor ne de yüzüyorsa nötr yüzerlilikli tanımı kullanılır. Bu üç yüzerlilik durumunu dalgıçlar iyi bir şekilde uygulamalıdır. Çünkü bu durumlar su üstünde kalmak veya batmak niyetinde olan dalgıcın bunu yapabilmesi için harcadığı enerjiyi en aza indirmesini sağlar.
Eğer dalgıç yüzerlilik kavramını iyi anlarsa bu bilgilerini dalışta karşılaştığı problemlerde pratik olarak uygulayabilir. Varsayalım bir dalgıç suya düşmüş, pahalı ve büyük dıştan takılan bir motorun yüzeye çıkarılması problemi ile karşılaşsın. Karada motorun ağırlığı 75 kg. ise suyun uyguladığı kaldırma kuvvetinin dışında uygulanması gereken kaldırma kuvveti ne kadar olmalıdır ki motorun zeminden kaldırılması sağlanabilsin? İlk önce dalgıç, motorun taşıracağı suyun hacmini hesaplamalıdır. Taşan su hacminin ağırlığı makineyi yukarı kaldırmak için sarf edilmesi gereken kaldırma kuvvetine eşit olacaktır. Bu örnekte motorun 33 lt su taşırdığı kabul edilmiştir. Bundan dolayı motoru yukarı kaldırmak için su tarafından uygulanan kaldırma kuvveti 33 kg`dir. Fakat motorun ağırlığı ise 75 kg`dir. Şimdi problemi, zıt kuvvetleri karşılaştırmak için inceleyelebiliriz. Motoru aşağıya çeken 75 kg`lik yer çekimi ve karşısında yukarı kaldırmaya çalışan 33 kg`lik kaldırma kuvveti var. Motorun nötr yüzerliliğini sağlamak için 42 kg`lik kaldırma kuvveti sağlanmalıdır. 1 lt deniz suyunun ağırlığı yaklaşık olarak 1 kg. gelmektedir. Bu yüzden 42 kg.`lik bir kaldırma kuvveti, 421t suyun boşaltılmasına eşit olacaktır.
Eğer bu motoru kaldırmak için 100lt`lik bir balon kullanılacaksa bu balonun 3/7`sinin hava ile doldurulması motoru nötr yüzerliliğe kavuşturacaktır.
|
