تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
الغوص لأعماق سحيقة، والهروب من الغواصة
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص302
2025-08-05
16
من إجراءات السلامة المستخدمة في الغوص باستخدام أدوات التنفس تَعَلُّم طريقة ملء الرئة بالهواء من خزان شخص آخر ثم الصعود إلى السطح ما الخطر في هذا الصعود؟ هل يمكن لشخص الهروب من غواصة مُعطَّلة من خلال ملء الرئة بالهواء في الغواصة ثم السباحة لأعلى حيث السطح؟
ما الخطر في ملء الرئة بالهواء عند سطح الماء ثُم النزول إلى الماء مثلما يفعل بعض الناس في الرياضة (الغوص الحر) وفي العمل التجاري (مثل غواصي «الآما» اليابانيين في جنوب المحيط الهادئ)؟ ما الخطير في فقدان الضغط الجوي للحظات أثناء الغوص في عمق البحر مع ارتداء بذلة غطس؟
الجواب: يزيد الضغط على جسد السباح كثيرًا بزيادة عُمق الماء. إذا أخذ شخص نَفْسًا من خزان أدوات التنفس تحت الماء في قاع حمام سباحة ثم صعد وهو يكتم هذا الهواء فإنَّ الضغط ينخفض وتتمدد الرئتان إلى أن تصلا لمستوى الانفجار. وإذا لم يزفر الشخص لتجنب الانفجار فإن الضغط في الرئتين يمكن أن يزيد عن ضغط الدم، ثم ينطلق الهواء إلى مجرى الدم وهذا يمكن أن يكون قاتلا. وفي كل عام يموت بضعة أشخاص أثناء ممارسة الغوص باستخدام أدوات التنفس؛ لأنهم يُهملون الزفير. من الناحية النظرية، يُمكن للشخص السباحة من الغواصة المعطلة إلى السطح إن لم تكن الغواصة على عُمق سحيق وإذا زفر الشخص أثناء الصعود إلا أن الزفير يتطلب تدريبا كبيرا؛ لأنَّ المرء يميل إلى الاحتفاظ بالهواء في الرئتين أثناء هذه السباحة المريعة لمسافة غير معلومة للوصول إلى السطح، والأسوأ من ذلك هو الحاجة الملحة إلى التنفس. وتعتمد الحاجة إلى التنفس على كمية الضغط الموجود في الرئتين بسبب ثاني أكسيد الكربون. وإذا وصل هذا الضغط إلى قيمة حرجة مُعيَّنة فإن الحاجة إلى التنفس تُصبح لا تحتمل. وإذا زفر الشخص بطريقة صحيحة أثناء الصعود فإنه لا يصل لهذه القيمة الحرجة أسفل السطح فحسب بل بعيدًا عنه كثيرًا. وإذا استطاع الشخص السباحة وصولاً إلى هذه النقطة فإنَّ ما تبقى له من رحلة الصعود قد يكون أسهل نسبيا. ويمكن أيضًا إنقاذ طاقم الغواصة عند تدلية غرفة على شكل جرس إلى الغواصة. وفي الواقع، استخدمت هذه الغرفة لإنقاذ 33 فردًا من طاقم الغواصة الأمريكية «سكوالاس» في مايو 1939 عندما تعطلت على عُمق 80 مترًا. أدلى الغواصون حبال توجيه من سفينة على السطح إلى فتحة الغواصة ثم أدلوا الغرفة على امتداد حبل التوجيه. كانت الغرفة مفتوحة في القاع ولم تمتلئ بالماء نظرًا لإطلاق الهواء من الخزانات لزيادة ضغط الهواء. وعندما وصلت الغرفة إلى الفتحة اتصلت اتصالا مُحكمًا غير مُنفذ للماء محكمة بحلقة محيطة بالفتحة العلوية للغواصة. وبعد تثبيت الغرفة بالحلقة وخفض الضغط الهوائي انفتحت الفتحة العلوية للغواصة؛ كي تسمح للعديد من أفراد الطاقم بالصعود إلى الغرفة للقيام برحلة الصعود إلى السطح.
في الغوص الحر تأتي القدرة على حبس النفس لمدة طويلة من التدريب، ومن صدمة الماء البارد على الوجه (التي يُطلق عليها «استجابة الغواص»)، والاستعداد للتعرُّض للأذى البدني. يمكن أن يزيد التدريب من كفاءة الرئتين والوقت الفاصل بين مرات التنفس. وتقلل صدمة الماء البارد من استهلاك الأكسجين وعادةً ما يكون النزول مدعومًا بشيء ثقيل (مربوط بالحزام على الأرجح يسقط في نهاية النزول. ورغم ذلك، فبدون هذا الشيء الثقيل أيضًا يكتسب الغوّاص طفوًا سالباء (قوة صافية للأسفل) أثناء النزول والطفو العادي (الطفو الموجب) يكون مُتجهًا لأعلى وناتجا عن شغل الغواص لحيز معين في الماء. رغم ذلك، فمع نزول الغوّاص تنضغط الرئتان ويشغل الغواص حيزا أقل. يقلُّ الطفو ويصبح أصغر. من قوة الجاذبية. ونتيجة لذلك يُصبح تأثير القوة الصافية على الغواص متجها لأسفل، ويغوص الغواص، ويتقلص حجم الرئتين لحجم علبة مشروب بارد ويتسرب الدم إلى المكان الذي كان من المفترض أن تشغله الرئتان. تحدث هذه التغيرات الفسيولوجية إذا بدأ الغوّاص عند سطح الماء ورثتاه مليئتان بالهواء. أما إذا بدأ الغواص من غرفة مغمورة فإنه قد لا يشعر بأي انزعاج إذا تنفس الهواء (أو أي مزيج أكسجيني آخر) في ضغط الماء المحيط. وعلى الرغم من أنَّ الغَوص في أعمق أجزاء المحيطات يبدو غير مُرجح، فإنه ليس مستحيلا من الناحية الفسيولوجية. عندما يعمل أحد الأشخاص في بذلة مُخصَّصة للغطس العميق، فإنه يُزَوّد بالهواء من خلال خرطوم في القُبَّعة الصُّلبة (الخوذة)، أما المضخة الموجودة في طرف الخرطوم الذي ينتهي عند السطح فتزيد ضغط الهواء في البذلة ليتناسب مع ضغط الماء المحيط. وإذا ضعفت المضخة أو تعطّلت فإن صمامات الأمان تُغلق على الفور لمنع انخفاض الضغط داخل البذلة إلى مستوى ضغط السطح. قديمًا عندما كانت المعدات تفتقر لهذه الصمامات، كان تعطل المضخة يعني أن ضغط الماء سوف يحشر حرفيا جسد الغواص داخل الخوذة.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
