دروس فيزياء الغوص

المادة خواصها
تنقسم المادة إلى ثلاثة أقسام و هي :-
- صلبه و تتمثل لنا في معدات الغوص .
- سائلة و تتمثل في الماء الذي نغص فيه.
- غازية و تتمثل في الغاز الذي يتنفسه الغواص .
و أنت كغواص تتعامل مع جميع هذه الحالات.

الحرارة :-
الماء موصل جيد للحرارة في الغوص فقدان الحرارة يتعرض لها الغواص كلما نزل إلى الأعماق.
لذا فإن جسم الإنسان يفقد الحرارة 20مرة أسرع من الهواء.

الضوء :-
كلما ازدادت كثافة الوسط المائي يقل وصول الضوء إلى القاع لذا فإن الألوان تتلاشي باختلاف الأعماق و تسمى هذه الظاهرة بظاهرة إنكسار الضوء.
و الرؤيا عند الغواص تمر بثلاثة أوساط لتصل إلى عين الغواص لذا فإن الغواص يرى الأشياء تحت الماء أكبر و أقرب 4:3 أضعاف و الحجم أكبر بنسبة 25% و تسمى هذه الظاهرة بظاهرة الإرتداد البصري.

الصوت :-
كلما ازدادت كثافة الوسط المائي زادة سرعة الصوت فالصوت ينتقل بسرعة 4أضعاف سرعته في الهواء لذا يصعب على الغواص تحديد اتجاه مصدر الصوت.

الطفوية :-
تتفاوت طفوية الأجسام ما بين الماء المالح و الماء العذب كالتالي:-
- 1 قدم مكعب من الماء المالح يزن 64رطل.
- 1 قدم مكعب من الماء العذب يزن 62,4 رطل.
- 1 جالون ماء مالح يزن 8,6 رطل.
- 1 جالون ماء عذب يزن 8,0 رطل.
- 1 لتر ماء مالح = 1,03 كيلو.
- 1 لتر ماء عذب= 1,00 كيلو.
- الجالون الواحد = 4,546 لتر.

الضغط الجوي الذي تتعرض له أجسامنا هو 1 ضغط جوي و نسبة الغازات في الضغط الجوي الواحد هي :-
- 20% أكسجين.
- 79% نيتروجين.
- 1% خلائط الغازات الأخرى.

1ضعط جوي (BAR) يعادل 14,7 رطل للبوصة المربعة (PSI)

مثال:-
س: مكينة خارجية تزن 300 رطل تزيح في الماء المالح 2قدم مكعب و لدينا كيس رفع يرفع 55 جالون.
المطلوب: كم تحتاج الماكينة لكي تصبح متعادلة الطفو؟

ج: أولاً نخرج مقدار الإزاحة فنقول
وزن الإزاحة = مقدار الإزاحة X 64 (1 قدم مكعب من الماء المالح يزن 64رطل)
أي وزن الإزاحة = 2 X 64 = 128 رطل
وزن المكينة = الوزن المعطى – وزن الإزاحة
وزن الماكينة = 300 - 128 = 172 رطل
ثم نحول من رطل إلى جالون (1 جالون ماء مالح يزن 8,6 رطل)
وزن المكينة بالجالون = 172 ÷ 8,6 = 20 جالون
---------------------------------------------------------------------------------------------مسألة للطالب :
جسم يزن 750رطل يزيح في الماء العذب 10قدم مكعب على عمق 50قدم كيس الرفع سعته 55جالون كم يحتاج من الهواء لمعادلة الطفوية؟

وزن الإزاحة = 10 X 62,4 (1 قدم مكعب من الماء العذب يزن 62,4 رطل ) = 624رطل
وزن الجسم = 750 – 624 = 126 رطل
بالجالون = 126 ÷ 8,0 (1جالون ماء عذب يزن 8,0رطل) = 15,75 جالون من الهواء لرفع الجسم
الضغط بالنسبة للغواص هو حاصل جمع قوتان وزن الجسم مع ضغط الجو فوق سطح الماء.

مؤشرات الضغط على الغواص :
ضغط العداد GAUGE PRESSURE = الفرق بين الضغط المطلق و ضغط السطح
الضغط المطلق APSOLUTE PRESSURE = العمق ÷ 33 + 1
الضغط المحيط AROUND PRESSURE = الضغط الكلي حول الغواص و هو الضغط المطلق

حساب الضغط تحت الماء يزيد أو يقل حسب النزول و الصعود في الماء المالح :
كلما ينزل الغواص 33 قدم أو 10 أمتار يزيد 1ضغط جوي
أي ما يعادل 14,7 بوصة مربعة÷ 33 قدم= 0,445 بوصة مربعة كل قدم نزول في الماء المالح
أي ما يعادل 0,432 في الماء العذب.
و بالمتر
0,97 ضغط جوي كل متر في الماء العذب
1.00 ضغط جوي كل متر في الماء المالح
قانون تشارلز:
إذا كان الضغط بنسبة ثابتة فإن حجم الغاز يتغير مباشرة مع الحرارة . لأن الحرارة عبارة عن طاقة تتحرك بصورة أسرع.

مثال:
اسطوانة غوص ملئت في غرفة حارة ثم نقلت لمنطقة أقل حرارة هنا ينخفض الضغط و لكن الحجم ثابت و ذلك لصلابة و متانة جدار الاسطوانة .
قاعدة التغيير في الضغط :
- لكل درجة واحدة فهرنهايت = 5 PSI تتغير بسبب الحرارة.
- لكل درجة واحدة مئوية = 0,6 BAR

سؤال للطالب:
لو ملئت اسطوانة غوص 3200 PSI في محيط درجة حرارته 80 فهرنهايت ثم نقلت في ماء بارد درجة حرارته 40فهرنهايت أوجد ضغط و حجم الإسطوانة؟
الفرق في الضغط = 40 × 5 = 200PSI
ضغط الإسطوانة = 3200 – 200 = 300 PSI
أما الحجم فلا يتغير لأن الإسطوانة جسم صلب.
ظواهر الغازات تحت الماء
تتأثر الغازات تحت الماء بناء على الظواهر التالية:
( الحجم – الكثافة – الضغط – الحرارة )

قانون بويل:
كلما زاد الضغط زادت كثافة الهواء و العكس كلما قل الضغط قلت الكثافة(تناسباً طردياً).
كلما زاد الضغط قل حجم الهواء و كلما قل الضغط زاد حجم الهواء (تناسباً عكسياً).

قانون تشارلز:
كلما زادت الحرارة زاد الضغط الهواء, و كلما إنخفضت الحرارة إنخفض الضغط.

قانون هنري:
تشبع الغازات أو النيتروجين يذوب الغاز في السائل كلما زاد الضغط عليه و يصبح في حالة التشبع أو الفوران.

قانون دارلتون:
إن الضغط الجوي هو خليط من الغازات يعادل مجموع الضغط على كل غاز من هذا الخليط بنسب و يسمى الضغط الجزئي للغاز.

مثال :
بالون حجمه على السطح 10قدم مكعب من الهواء أوجد الحجم عند وصول هذا البالون لعمق 99قدم

الحل
الضغط المطلق =99÷33+1=4ضغوط جوية
حجم البالون =10÷4=2,5 قدم

مثال2:
بالون حجمه 10قدم في عمق 33قدم كم يكون حجمه على عمق 132قدم
جحم البالون على السطح = 10×2=20قدم
الضغط المطلق على عمق 132= 132÷33+1= 5 ضغوط جوية
حجم البالون على عمق 132= 20÷5=4قدم

مثال:
غواص يستهلك على السطح 25 رطل هواء في الدقيقه كم يستهلك من الهواء عند عمق 99قدم؟

الحل:
ضغط العداد على عمق 99قدم = 99÷33+1=4 ض.ج
إستهلاكه للهواء في الدقيقه على عمق 99 قدم = 4×25=100 رطل في الدقيقة
أقصى مدة حسب جداول الغوص الترفيهي في هذا العمق 20 دقيقه أي = 20×100=2000رطل

مثال آخر:
غواص يستهلك هواء بنسبة 100رطل على عمق 33قدم كم سيستهلك على عمق 132قدم؟
الحل
هنا علينا العودة بالغواص أولا إلى السطح أي = 100 ÷ 2= 50رطل في الدقيقة على السطح
ثم نحدد كمية الضغط المطلق على عمق 132=132÷ 33+1=5 ضغوط جوية
ثم نخرج كمية إستهلاكه على عمق 132قدم=50×5=250رطل بالدقيقة
أقصى مده يستطيع أن يقضيها على عمق 132قدم 8 دقائق أي = 250×8=2000رطل.

أهلا وسهلا بك و بإنضمامك لباقة زهورنا الفواحة

آملين ان تسعد بيننا ونسعد بك اخاً جديداً

كل التراحيب و التحايا لا تعبر عن مدى سرورنا بإنضمامك لنا

ها هي ايادينا نمدها لك ترحيبا وحفاوه آملين أن تقضي بصحبتنا
أسعد و أطيب الأوقات

تقبل منا أعذب وارق تحايانا

تسلم يدك على الموضوع الحلوووو

مشكووووووووووووووووووووووره والله يعطيكي العافيه

» معدات الغوص
» الغوص للمبتدئين
» الغوص الحر واخطاره