| |
|
|
| |||||||
|
|
|
| |||||||||||||
|
| |||||||||||||||
|
| |||||||||||||||
|
Introductie in Duiken - Natuurkundige Principes van Duiken
Reizen & Vakanties
 Deel uw Mening
Doorsturen
Printen
Eén van de dingen die je moet weten over Duiken is de Wetenschap die eraan ten grondslag ligt. Er zijn enkele Natuurkundige Wetten die gerelateerd zijn aan Duiken. Aangezien deze sport onder water wordt beoefend, moeten we ons realiseren dat druk- en temperatuurverschillen van grote invloed zijn op ons lichaam. We zijn grotendeels afhankelijk van onze duikuitrusting om te kunnen ademhalen en langer onder water te blijven. Bovendien wordt het behouden van een neutraal drijfvermogen beïnvloed door ons gewicht en onze manier van ademhalen. Deze en andere zaken zijn erg belangrijk om te weten en te begrijpen, voor je eigen veiligheid en plezier tijdens het Duiken. In dit gedeelte kom je meer te weten over de Natuurkundige Principes die aan het Duiken ten grondslag liggen. Drijfvermogen
Zoals de term al zegt, is drijfvermogen het vermogen om te kunnen drijven. In de Natuurkunde staat het voor een opwaartse kracht op iets dat is ondergedompeld in een vloeistof of gas. Drijfvermogen stelt een object in staat om te drijven of om het object lichter te laten lijken. De Wet van Archimedes stelt dat 'elk object dat geheel of gedeeltelijk in een vloeistof is ondergedompeld, omhoog wordt geduwd door een opwaartse kracht die gelijk is aan het gewicht van de door het object verplaatste vloeistof.' Met andere woorden, het object blijft drijven als zijn gewicht lager is dan het gewicht van de hoeveelheid water dat door het object wordt verplaatst. Het object heeft dan een lagere dichtheid dan de dichtheid van de vloeistof waarin het wordt gelegd. Dit wordt positief drijfvermogen genoemd. Omgekeerd zal het object zinken als zijn gewicht, en dus zijn dichtheid, hoger is dan dat van de verplaatste hoeveelheid water. In dat geval is er sprake van negatief drijfvermogen. Er bestaat ook neutraal drijfvermogen, waarbij het object en de vloeistof dezelfde dichtheid hebben.
Let erop dat zout water zouten bevat die ervoor zorgen dat de dichtheid hoger is dan dat van zoet water. Dus als we hierop het principe toepassen dat 'de vloeistof een groter drijfvermogen heeft als het een hogere dichtheid heeft', dan heeft zout water een hoger drijfvermogen dan zoet water. Als je bij het Duiken positief drijfvermogen hebt, is het een koud kunstje om bij de riffen uit de buurt te blijven. Door lood te gebruiken kun je je totaalgewicht verhogen, waardoor je dichtheid hoger wordt dan die van het water en je dus zult zinken. Het is belangrijk om een correct drijfvermogen te hebben, maar het kost veel oefening en veel tijd om te leren hoe je, door te trimmen, het juiste drijfvermogen kunt vinden en behouden gedurende de duik. GaswettenHet kennen van de verschillende Gaswetten kan je helpen bij het begrijpen van het gedrag van gassen onder water. Er zijn een aantal Gaswetten binnen de Natuurkunde die iets te maken hebben met Duiken. Dit zijn: de Wet van Boyle, de Wet van Charles, de Wet van Dalton en de Wet van Henry.De Wet van Boyle Volgens deze Wet bestaat er een omgekeerd evenredige relatie tussen druk en volume. Als de druk toeneemt, is er een afname van het volume van gassen. Dit is het geval zolang de temperatuur constant blijft. De druk verandert naarmate je dieper afdaalt tijdens het Duiken. Als er een omgekeerd evenredige relatie bestaat tussen druk en volume, bestaat er ook een direct verband tussen de druk en de dichtheid van een gas. Je vraagt je wellicht af waarom duikers hun luchtvoorraad sneller verbruiken naarmate ze dieper afdalen. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat wanneer de druk toeneemt, het volume van het gas afneemt en de dichtheid ervan toeneemt. Bovendien heeft het volume van het gas een hogere dichtheid bij twee keer de atmosferische druk dan wanneer het zich aan het wateroppervlak bevindt. De Wet van Charles Deze stelt dat, tenzij er een verandering is in de druk van een vaststaande hoeveelheid gas, er een directe relatie bestaat tussen temperatuur en volume. Dat wil zeggen dat als de temperatuur toeneemt, het volume ook toeneemt. Bij Duiken neemt de druk toe naarmate je dieper afdaalt. Je moet goed onthouden dat als je ademhaalt, de druk gelijk moet zijn aan die van het water. Om dit mogelijk te maken wordt er een Ademautomaat gebruikt waardoor de duiker kan ademhalen. Deze automaat bestaat uit een systeem van kleppen die de druk van de samengeperste lucht, die in de duikfles is opgeslagen, vermindert, zodat de druk even groot is als die van het water.
De Wet van Dalton Volgens de Wet van Dalton over partiële druk is 'de totale druk van een gasmengsel gelijk aan de som van de druk van de losse gassen wanneer zij het gehele volume in beslag zouden nemen'. Dit impliceert dat geen van de gassen met elkaar reageert. Over het algemeen bestaan de ademgassen die gebruikt worden tijdens het Duiken uit een mengsel van zuurstof en één of meerdere inerte gassen. Een veilig ademgas moet voldoende zuurstof bevatten. Er mogen geen koolmonoxide, kooldioxide en andere schadelijke gassen in zitten. Bovendien mag een ademgas niet giftig worden wanneer het gebruikt wordt onder hoge druk. Als de duiker dieper afdaalt, is er een toename van de druk in de longen en de druk van het water op hetzelfde niveau als de longen. Om een constant volume te behouden, gebruikt de duiker de ademautomaat om meer gas in te ademen. De waterdruk neemt toe naarmate de duiker verder afdaalt en er is tevens een toename in het aantal gasmoleculen in een bepaald volume. Dit resulteert in een hogere inname van individuele gassen wanneer de duiker op grotere diepte ademhaalt. Let erop dat zelfs veilige gassen als zuurstof en stikstof giftig kunnen worden als ze onder druk staan. Als de partiële druk van stikstof toeneemt, wordt er meer stikstof opgenomen in het bloed. Als het bloed een hogere concentratie stikstof bevat, kan dat de zenuwimpulsen beïnvloeden en leiden tot effecten die gelijk zijn aan de effecten van alcohol. Dit leidt tot de aandoening die Stikstofnarcose wordt genoemd. De Wet van Henry Als we dit toepassen op Duiken, stelt de Wet van Henry dat 'naarmate de druk toeneemt, de hoeveelheid gas die door de lichaamsweefsels wordt opgenomen ook toeneemt.' Als de duiker dieper afdaalt, neemt de druk van het omringende water toe. Omgekeerd neemt de druk af naarmate de duiker verder opstijgt. Als dit het geval is, worden grote hoeveelheden inerte gassen geabsorbeerd door de lichaamsweefsels. Als de duiker snel naar boven komt, neemt de omringende druk af, waardoor het geabsorbeerde stikstof snel wordt losgelaten en zo kleine belletjes vormt in het bloed. Dit zal leiden tot Decompressieziekte. Om dit te voorkomen, is het belangrijk dat je op de juiste manier opstijgt. Als de opstijging langzaam genoeg is, kunnen de weefsels het stikstof langzaamaan loslaten. Een langzame opstijging, in combinatie met een decompressiestop, vermindert het volume en de hoeveelheid gevormde belletjes, zodat de duiker geen letsel oploopt. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
