Mikä on neutraali kelluvuus?

Neutraali kelluvuus saavutetaan, kun nesteessä tai kaasussa oleva esine tai kappale ei nouse tai uppoa, vaan sen sijaan ylläpitää vakavaa syvyyttä. Jos painovoiman vaikutusta esineen syrjäyttämän nesteen tai kaasun painoon ei voida voittaa, toisin sanoen, jos esine on raskaampi kuin se, missä se on, se muuttuu vähemmän kelluvaksi ja uppoaa. Päinvastoin, jos kohteeseen kohdistuva gravitaatiovaikutus voitetaan liikaa, jos kohde on kevyempi kuin väliaine, se tulee kelluvammaksi ja nousee. Neutraali kelluvuus on tila, jossa esineen massa väliaineessa on yhtä suuri kuin syrjäytetyn väliaineen paino.

Tavallisesti vesi on yleisin implisiittinen väliaine, kun puhutaan kelluvuudesta. Siten veden kelluva vaikutus veden pinnalle kohdistamaan paineeseen. Mitä tiheämpään veteen esine on upotettu, sitä kelluvampi esine tulee.

Neutraali kelluvuus vedessä on lähellä likimääräistä avaruuden painottomuutta. 1950-luvun puolivälistä lähtien National Aeronautics and Space Administration (NASA) yhdessä Yhdysvaltain armeijan kanssa on ylläpitänyt neutraalia kelluvuus-avaruussimulaattoria, jossa astronautit, jotka ylläpitävät jatkuvaa neutraalia kelluvuutta valtavassa, vedellä täytetyssä säiliössä, on koulutettu elämään ja työskentelemään avaruuden painoton ympäristö. NASA ylläpitää tällä hetkellä kahta tällaista laitosta; alkuperäinen simulaattori Huntsvillessä, Alabamassa ja uudempi laitos Houstonissa Texasissa.

Vaikka nisäkkäät ovat luonteeltaan jonkin verran kelluvia, ne luovat jatkuvasti positiivista ja negatiivista kelluvuutta yksinkertaisen hengitystoiminnan kautta. Ilma, joka on luonnostaan ​​kevyempää kuin vesi, hengitetään sisään ja varastoidaan hetkeksi keuhkoihin, mikä takaa positiivisen kelluvuuden – nousevan veden läpi. Uloshengityksen jälkeen keuhkojen massa ja ilman loppuminen joutuvat alttiimmaksi painovoimalle, jolloin keho muuttuu negatiivisesti kelluvaksi, alttiimmaksi painovoimalle ja pyrkii uppoamaan. Neutraali kelluvuus voidaan saavuttaa hallitun hengityksen avulla.

Sukellusveneet pystyvät saavuttamaan neutraalin kelluvuuden mekaanisella tavalla tasapainottamaan ilmamäärän aluksen painolastisäiliöiden vesimäärän kanssa. Myös ihosukeltajien on oltava taitavia saavuttamaan ja ylläpitämään neutraalia kelluvuutta. Sukellus itsenäisesti varustetuilla vedenalaisilla hengityslaitteilla (SCUBA) edellyttää olennaisesti kykyä ylläpitää jatkuvaa syvyyttä liikkua ja työskennellä. Jatkuvasti säädettävä kelluvuus riistää sukeltajalta tarvittavan kestävyyden ja vie huomion pois sukelluksen tavoitteesta ja vie näin suuren osan sukeltajan ilosta ja/tai hyödyllisyydestä.