X. Безопасность на воде

Существует три основных среды обитания всех живых существ:

Суша, Вода и Воздух

См видео : http://video.yandex.ru/users/orel-bg/view/128/?cauthor=orel-bg&cid=5

• есть птицы, которым «противопоказана» среда «вода»;

• есть животные, которые обитают в среде «вода – суша»;

• есть животные, которые обитают в «воде»;

• есть животные, которые обитают только на суше, но воду и воздух (кислород) используют все в качестве жизненно необходимых компонентов: утоление жажды и дыхание.

Человек – сухопутное существо, но он умеет и приспосабливается к временному пребыванию как в водной, так и в воздушных стихиях. Для обеспечения своей безопасности в них он за всю историю своего существования раскрыл ряд законов, накопил определения и выработал ряд правил и норм безопасного поведения как в воде, так и в воздухе.

Незнание и несоблюдение этих правил, норм и законов неизбежно ведет к гибели человека.

1. Закон «плавучести» человека, основан на законе физике, открытый древнегреческим ученым Архимедом.

Закон Архимеда, см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%B0

Закон Архимеда (для жидкости) формулируется следующим образом^[1]: на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Сила называется силой Архимеда:

Где:   — плотность жидкости,   — ускорение свободного падения, а   — объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности).

Если тело плавает на поверхности или равномерно движется вверх или вниз, то выталкивающая сила (называемая также архимедовой силой) равна по модулю (и противоположна по направлению) силе тяжести, действовавшей на вытесненный телом объём жидкости (газа), и приложена к центру тяжести этого объёма.

Тело плавает, если сила Архимеда F_A уравновешивает силу тяжести тела F_P

Следует заметить, что тело должно быть полностью окружено жидкостью (либо пересекаться с поверхностью жидкости). Так, например, закон Архимеда нельзя применить к кубику, который лежит на дне резервуара, герметично касаясь дна.

Плавучесть — свойство погружённого в жидкость тела оставаться в равновесии, не выходя из воды и не погружаясь дальше, то есть плавать. 

Условия плавания тел в жидкости:

Поведение тела, находящегося в жидкости, зависит от соотношения между модулями силы тяжести   и силы Архимеда  , которые действуют на это тело. Возможны следующие три случая:

•  — тело тонет (отрицательная плавучесть тела);;

•  — тело плавает в жидкости (нулевая плавучесть тела);

•  — тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать (положительная плавучесть).

Другая формулировка (где   — плотность тела,   — плотность жидкости, в которую оно погружено):

•  — тело тонет (отрицательная плавучесть тела);

•  — тело плавает в жидкости (нулевая плавучесть тела);

•  — тело всплывает до тех пор, пока не начнет плавать (положительная плавучесть).

Исходя из этого, можно каждому человеку определить вид собственной плавучести:

- если плотность тела человека Р⁄v < (меньше) плотности воды (г/см²⁾, то человек при любых условиях будет находиться на поверхности воды. Это у него положительная плавучесть тела. Он никогда не пойдёт ко дну,

- если же плотность тела человека Р⁄v > (больше) плотности воды (г/см²⁾, то человек при любых условиях будет тонуть (опускаться в воду). Это у него отрицательная плавучесть тела. Он всегда пойдёт ко дну! Ему всегда надо быть в спасательном жилете!

- если же плотность тела человека Р⁄v = (равна) плотности воды (г/см²⁾, то у человека нулевая плавучесть тела. В этом случае он будет находиться на границе поверхности жидкости (воды) и воздуха. И чтобы ему не утонуть, он должен постоянно увеличивать объём собственного тела: дышать очень глубоко и при этом увеличивать размер (объём) своей грудной области. Лучше надень спасательный жилет!

Плотность тела человека – это его вес разделённый на объём его тела, т.е. Р⁄v, где: Р – вес человека в граммах, а v – объём тела человека в см^2.

Плотность воды – всегда зависит от количества растворённой в ней соли (солей) поделённой на единицу её объёма, или иначе говоря, от степени концентрации растворённой в ней соли (солей). Вот почему в солёной воде, например в морской, плавать всегда легче, а значит и безопасней!, чем в пресной воде.

Объём тела человека, погружённого в жидкость (воду) всегда равен объёму вытесненной жидкости (воды) из этой среды, т.е. жидкости (воды).

Зная это, легко можно определить объём тела человека (или части тела) – погрузитесь в доверху наполненную жидкостью (водой) ванну. Часть жидкости (воды) выльется через верх этой ванны. Соберите её и измерьте её объём. Он и будет равен объёму тела человека, полностью (или частично) погружённого в эту жидкость (воду).

А теперь ответь на вопрос:

«Как можно самому увеличивать силу Архимеда при нахождении в воде?».