浮力、物が浮く力 - 知識No.2
「2.浮力」
○浮力って何?
○物の浮力は、深さで変化する
○風船の大きさに注目
水中で「パンパンの風船」、水面に持ち上げたら?
膨らみすぎた風船は、割れます。
風船を水中から水面に持ち上げる。
空気が膨張するので、大きくなります。
膨らんで大きくなった風船が割れることを想像して下さい。
ダイビング中は「息をとめない」。4つのルール、1つ目。
これを人の肺に置き換えましょう。
肺も風船と同じで、水圧の影響を受けます。
1.水中で息を沢山吸う
2.呼吸を止めて、水面に上がる
(肺)「空気沢山の風船」・・・浮上。
何が起こるか想像してみてください。
危ないとわかりますか?
息をとめて水面へ戻ると
【肺が破裂】します。
肺の中、ふくらんだ空気の逃げ道がなるのです。
【肺の過膨張障害(かぼうちょうしょうがい)】
と呼びます。
難しく考えずに、息は止めない!
呼吸を続ければ、ふくらんだ空気は口から出ます。
これが「4つのルール」の1つ目です。
○水中へ入れた風船、どの位小さくなる?
水中では「水と空気」の重さがある。
風船を水に沈めると大きさが変わるけど、
それはどの程度?って話をします。
単位は覚えなくてOK、まずは適当に聞いて下さい。
上の表を説明すると
①実は私達、普段から空気の重さを受けて生活しています。
1atm=1気圧≒1bar、天気予報で出る言葉。
②水の重さは 水深10mごとに1気圧増えます。
10mで1気圧。水も「気圧」で表すとキリが良く便利。
そういう物と思って下さい。
③風船は 1 /(空気+水の重さ)の大きさになります。
水中に風船を入れると水圧で小さくなる。
10m-1/2、20m-1/3、30m-1/4。
1ずつ増えるだけ。
理屈は上の話だけど、簡単に10mで1増えるだけ。
計算の方法は覚えてなくても大丈夫です。
1,2,3,4しか出てこないのです。
ウエットスーツ【浮くぞ!?】
ウエットスーツは、とんでもなく浮きます。
生地の厚みが5mmのものをお貸しします。
5mmもあると、暖かいのです。そして浮きます。
ウエットスーツは体が濡れる。
けと、体とスーツの間は薄い水の膜。
体温でお湯になって、寒さを感じないのです。
スーツ生地の内部は、気泡が沢山。
このおかげで断熱効果があります。
気泡が沢山含まれているってことは?
浮きます。浮き輪とか、風船と一緒です。
でもここで、前に勉強したこと。
ウエットスーツの生地も水圧の影響を受けます。
風船が縮まるように、気泡も小さくなる。
気泡が小さくなると、浮かなくなります。
深く潜れば潜るほど、浮かなくなるのです。
肺は大きな浮輪の役割
一旦ウエットの話をおいて、他のお話をします。
人間の肺について。
肺を利用して、浮いたり沈んだり。
息を吸うと、浮く。肺が膨らむ、空気が沢山。浮く。
息を吐けば、沈む。肺が小さくなる、空気が無い。沈む。
肺は、大きな浮き輪。空気の出し入れが自由。
呼吸を利用して、水中で浮力調節できます。
後で出てきますが、
ダイビングは中性浮力「浮きも沈みもしない状態」になると、
吸ったら浮く、吐いたら沈む。
自分が泳ぐ深さを、呼吸でコントロールできるのです。
この先、何度も言います。
中性浮力。【吸ったら浮く 吐いたら沈む】