354. Sukeltaja

  1. Pullossa veden alla on ontto kumimustekala. Selitä, miksi mustekala sukeltaa videossa nähtävällä tavalla.
  2. Sukeltava ihminen joutuu uimaan alaspäin päästäkseen syvemmälle vedenpinnan alle. Tarpeeksi syvällä hän alkaa kuitenkin vajota itsestään kohti pohjaa. Selitä, miksi näin tapahtuu.

Ratkaisu:

a. Kun vesipulloa puristetaan, niin paine vesipullossa kasvaa. Tämän johdosta ilma "sukeltajan" sisällä puristuu kasaan ja sukeltajan sisälle tulee enemmän vettä. Tämän johdosta sukeltajan keskimääräinen tiheys kasvaa. Sukeltaja sukeltaa, kun sen tiheys on suurempi kuin veden tiheys.



[[$ \begin{align}V_1 &< V_0 \qquad ||( \ )^{-1}\\ \dfrac{1}{V_1}&>\dfrac{1}{V_0} \\ \dfrac{m}{V_1}&>\dfrac{m}{V_0} \\ \rho_1&>\rho_0 \end{align} $]]


b. Ihminen uppoaa jos ihmisen tiheys on suurempi kuin ympäröivän veden tiheys. Sukeltajan tiheys kasvaa, kun hän sukeltaa syvemmälle, koska ilma hänen keuhkoissaan puristuu kasaan. Sukeltajan massa pysyy samana mutta hänen tilavuutensa pienenee joten hänen tiheytensä kasvaa. Tarpeeksi syvällä ihmisen tiheys on suurempi kuin ympäröivän veden tiheys ja hän uppoaa.