FÍSICA E O MERGULHO - Parte 2
PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES
"Todo corpo mergulhado num meio líquido, sofre um impulso para cima (empuxo), igual ao peso do volume do líquido deslocado por esse corpo".
FLUTUABILIDADE: Diferença entre o peso do corpo e o empuxo, pode ser positiva ou negativa. Exemplo:
80 Kg com 80 litros ficará em equilíbrio (na superfície).
78 Kg com 80 litros ficará com 2 Kg de flutuabilidade positiva.
84 Kg com 80 litros ficará com 4 Kg de flutuabilidade negativa.
LEI DE CHARLES
"Com uma pressão constante, o volume de um gás varia diretamente com a temperatura absoluta".
Se, permanecer o volume constante, será a pressão que sofrerá a variação.
CHARLES/BOYLE: Equação geral dos gases = P.V / T = P1.V1
/ T1
LEI DE HENRY
"A uma dada temperatura, a quantidade de um gás que se dissolva num determinado líquido é quase proporcional a pressão parcial do gás".
ÓTICA
Os raios luminosos não se comportam da mesma maneira dentro e fora de água. As densidades óticas dos dois meios são diferentes e os fenômenos inerentes à visão e propagação da luz sofrem profundas alterações.
Três fenômenos diferentes são responsáveis por estas alterações: a refração, a absorção e a difusão.
Refração
Quando um raio luminoso progride num meio, propaga-se em linha reta. Mas quando atinge a superfície de separação de dois meios diferentes, como o ar e a água, sofre um desvio que é tanto maior quanto maior for a diferença entre esses dois meios. A este
fenômeno chama-se refração. A relação entre as diferenças dos índices do ar e da água é de 3 para 4, valor que irá ter bastante interesse para alguns cálculos.
Se um raio luminoso incidir perpendicularmente à superfície de separação dos dois meios entra no
segundo meio sem se desviar.
Se incidir segundo uma determinada inclinação já se
refrata, isto é, muda de direção. Sendo o segundo meio mais denso que o primeiro, o ângulo de incidência é sempre maior que o ângulo refratado.
Como a superfície da água é uma superfície normalmente instável os raios luminosos adotam várias
direções segundo os movimentos da superfície refratária.
LASTRAGEM
Uma das formas de saber se um mergulhador está bem lastrado para certa profundidade, é verificar se este consegue controlar os movimentos de subida e descida com a respiração (inspira = sobe; expira = desce). No entanto convém não esquecer que qualquer mudança no equipamento poderá modificar esse equilíbrio.
Como se verifica um aumento de peso com a profundidade poderemos equilibrar o conjunto mergulhador-escafandro aumentado o seu volume, isto consegue-se enchendo o colete salva-vidas de mergulho, com um pouco de ar. Esta peça do equipamento apresenta assim, mais uma função para além da principal e por isso os
anglo-saxônicos designam-no muitas vezes por "compensador de flutuabilidade". Ao subirmos, teremos que ir esvaziando o colete para conseguir manter esse equilíbrio.
Uma outra aplicação ao princípio de Arquimedes, é a possibilidade de se trazer para a superfície
objetos pesados sem recorrer a grande esforço. Um saco resistente ou um simples
balde cheio de água é fácil de levar para o fundo e, uma vez amarrado ao objeto
a recuperar, basta enchê-lo de ar para anular o seu peso e trazê-lo facilmente para a superfície.
Imaginemos que a 20m encontramos uma âncora de 10Kg. Pretendemos trazê-la para a superfície utilizando um balão. Qual a quantidade de ar que temos de levar da superfície para encher o balão e anular o peso da âncora?
Se a âncora pesa 10Kg, precisamos de 10l de ar para anular o seu peso. Como a âncora se encontra a 20m, onde a pressão absoluta é de 3Kg/cm2 teremos que levar da superfície uma quantidade de ar, que a essa profundidade se reduza a 10l. Pela lei de Boyle Mariotte facilmente chegaremos à conclusão que teremos de levar 30l de ar, medidos à pressão normal, ou seja de 1Kg/cm2.
No entanto, à medida que formos subindo a pressão diminuirá e o ar aumentará de volume. A impulsão aumentará também e fará com que o conjunto suba com uma velocidade sempre crescente que poderá tornar-se perigosa. O balão deverá ter uma válvula que permita ir libertando o ar em excesso, ou então deveremos escolher um balão que à medida que o ar quando exceda os 10l, se escoe pela abertura inferior mantendo o volume inicial constante.
ACÚSTICA
Como a água é mais densa que o ar, a propagação das vibrações é muito mais intensa e rápida no meio aquático. O som, como
fenômeno vibratório que é, propaga-se mais rapidamente dentro de água.
Sendo a sua velocidade no ar cerca de 340 m/s, dentro de água passa para "o
exagero" de 1500 m/s.
Quer o aumento de intensidade, quer o da velocidade de propagação, fazem com que o mergulhador possa detectar o som mais facilmente mas, como não há superfícies refletoras como em terra (paredes, muros,etc.) que nos permitam avaliar as nuances do som escutado através de dois ouvidos, torna-se difícil localizar a fonte sonora.
Um caso idêntico passa-se, por exemplo, num barco no meio do nevoeiro, em que por vezes não
conseguimos determinar a direção de onde nos chega o som das sereias de nevoeiro.
Vibrações de outro tipo, por exemplo as ondas de choque causadas por explosões, transmitem-se também com maior intensidade e são extremamente nocivas para os seres vivos.
Há pois que ter o máximo de cuidado, neste caso, não se deve mergulhar (nem mesmo nadar) nas
proximidades de trabalhos, quer submarinos, quer à superfície onde se empreguem explosivos. As
Capitanias publicam sempre editais interditando as zonas afetadas quando se realizam trabalhos deste tipo.
Convém então, informarmo-nos sempre que suspeitemos que há obras perto do local de mergulho ou quando vamos mergulhar em locais diferentes dos habituais.
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