Яндекс.Метрика

О НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВАХ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Как мы знаем, водная среда плотнее воздушной. Передвигаясь под водой, человек тратит больше энергии, чем на земле. Вода тяжелее воздуха, и 1 литр воды весит в 775 раз больше, чем 1 литр воздуха. Морская вода тяже-лее, чем речная, так как в ней растворено больше солей; вот почему в ней легче плавать, но труднее нырять. Что же касается теплоемкости и теплопроводности водной среды, то они также значительно больше воздушной.
Теплоемкость — это количество тепла, необходимое для нагревания единицы массы тела на 1 градус. Теплоемкость воды в четыре раза больше теплоемкости воздуха, а теплопроводность воды в двадцать пять раз больше теплопроводности воздуха. Об этих свойствах воды никогда нельзя забывать тому, кто хочет заниматься подводным спортом. Помните, что при одинаковой температуре воды и воздуха человек в водной среде теряет тепла значительно больше, чем на воздухе. Поэтому длительное пребывание даже в очень теплой воде (25—27 градусов) приводит к переохлаждению и вредно сказывается на состоянии организма.
Давление воды. Слой воздуха высотой около 3000 километров, окружающий земной шар, называется атмосферой. Вес этого слоя воздуха оказывает давление на землю и называется атмосферным давлением, выражается оно в атмосферах . Атмосферного давления человек обычно не ощущает.
Условно можно считать, что на берегу моря на человека будет давить одна атмосфера.
Под водой на человека, кроме воздуха, будет давить слой воды, находящийся над ним. И, чем глубже погружается ныряльщик, тем большее давление он будет испытывать. С увеличением глубины на каждые 10 метров давление воды возрастает на 1 атмосферу. Так, на глубине 5 метров давление будет равным 1,5 атмосферы ( 1 атмосфера давления воздуха плюс 0,5 атмосферы давления воды), на глубине 10 метров давление будет равным 2 атмосферам (1 атмосфера давления воздуха плюс 1 атмосфера давления воды).
При полуподводном плавании на тело пловца давит лишь слой воды в несколько сантиметров, и, конечно, он не ощущает такого ничтожного давления. Но стоит нырнуть на глубину 3—4 метра, как уже можно почувствовать неприятную тяжесть в голове, а нередко и боль в ушах.
Вы, конечно, знаете закон Архимеда, говорящий о том, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости.
Отсюда понятно, что на ныряльщика, погружающегося в воду, будут действовать две силы: сила тяжести (вес тела человека) и сила плавучести (выталкивающая сила воды).
Сила тяжести будет направлена вертикально вниз, а сила плавучести — вертикально вверх.
В зависимости от соотношения этих сил человек может обладать одним из трех видов плавучести: первый — отрицательная плавучесть, когда вес тела больше, чем вес вытесненной им жидкости; большинство нормально сложенных людей имеют небольшую отрицательную пла-вучесть; второй — положительная плавучесть, когда вес тела меньше, чем вес вытесненной им жидкости; полные люди чаще обладают положительной плавучестью и легко держатся на воде, но при нырянии они тратят больше сил, чем ныряльщики с отрицательной плавучестью; тре-тий— нулевая плавучесть, когда вес тела равен весу вытесненной им жидкости; при такой плавучести тело ныряльщика легко держится на любой глубине, не погружаясь и не всплывая.
Для подводного охотника лучше обладать не положительной, а небольшой отрицательной или нулевой плавучестью.
Органы чувств и водная среда. Мы знаем, что человек воспринимает окружающий его мир при помощи органов чувств. Под водой восприятие меняется: предметы кажутся увеличенными, поле зрения ограничивается, обоняние и вкус изолируются, чувствительность понижается.
Осязание, зрение и слух играют большую роль под водой. Обратим на них особое внимание.
Осязание. Кожа человека реагирует на тепло, холод, боль, прикосновения. И ее чувствительность имеет большое значение, так как позволяет определять происходящие изменения во внешней среде. В воде чувствительность кожи к прикосновениям становится значительно меньше, чувство боли исчезает почти совсем, и лишь реак-ция на тепло и холод остается неизменной. Так, под водой можно пораниться, не почувствовав боли, и поэтому вовремя не принять соответствующих мер.
Зрение. Это способность человека видеть окружающий мир. При помощи органов зрения мы видим форму, величину и цвет предметов. Мы привыкли, ориентируясь на линию горизонта, определять положение своего тела в пространстве и расстояние между предметами.
Видимость в воде зависит от освещения, прозрачности и толщины слоя воды. Условия распространения света в воде и в воздухе неодинаковы. Человеческий глаз, соприкасаясь с водой, не в состоянии преломить световые лучи таким образом, чтобы изображение предмета поместилось на сетчатке глаза. Зависит это от того, что коэффициенты преломления оптической системы глаза и воды почти равны. Луч света, переходя из воды в глаз, почти не преломляется, и изображение предмета попадает за сетчатку. Нормальный глаз в воде как бы становится дальнозорким, и человек видит все предметы расплывчато. Но стоит только создать между глазами и водой воздушную прослойку, то есть надеть маску или изолирующие очки, как человек получает возможность отчетливо видеть под водой все предметы. Однако они будут выглядеть значительно больше по размеру и ближе по расстоянию. Увидев впервые на дне обычную бутылку или консервную банку, вы будете поражены их размерами, а вытащив трофеи на поверхность, с разочарованием убедитесь, что это всего лишь оптический обман. Ориентироваться под водой труднее, чем на земле, так как человек не видит горизонта, а дно может быть очень однообразным.
Слух. При помощи слуха человек воспринимает различные звуки. Органом слуха является ухо. Звуковые волны попадают в ухо двумя путями: непосредственно через ухо (воздушная проводимость) и посредством ви
брации костей черепа (костная проводимость). На земле преобладает воздушная проводимость, а под водой — костная; последняя на 40 процентов ниже воздушной, и поэтому под водой слух понижен. Звуки с поверхности в воду почти не проникают, и для того, чтобы человек, на-ходящийся под водой, принял звуковой сигнал, нужно опустить источник звука в воду.
Звук распространяется в воде в пять раз быстрее, чем в воздухе; дальность слышимости под водой также значительно увеличивается. Вам не раз придется удивляться, когда, услышав под водой отчетливый звук мотора и высунув голову на поверхность, вы сразу не поймете, где же находится источник этого звука: над водой вы ничего не услышите и только вдали увидите приближающийся катер. Подводный мир иногда называют «миром тишины». Плавая под водой, вы сами убедитесь, что это не совсем так.
Уши и давление. У человека наиболее чувствительными к изменению давления являются уши и воздухоносные полости черепа. Такие полости имеются в лобной кости — над глазницами, в середине скуловой кости — гайморова полость и в решетчатой кости. С полостью носа они соединяются узкими щелями, через которые проходит воздух.