1.CIĘŻAR, siła ciężkości, P, siła z jaką Ziemia przyciąga dane ciało. C. ciała jest wypadkową siły oddziaływania grawitacyjnego ciała z Ziemią i siły odśrodkowej związanej z ruchem obrotowym Ziemi; na powierzchni Ziemi c. ciała jest skierowany pionowo w dół i określa go zależność P = mg, gdzie m — masa ciała, g — przyspieszenie ziemskie (w miejscu, w którym to ciało się znajduje); c. ciała zależy od szer. geogr., wysokości nad poziomem morza, rozkładu mas w skorupie ziemskiej itd.; dane ciało najmniejszy c. ma na równiku, a największy — na biegunie. Analogicznie można mówić o c. odniesionym do innego niż Ziemia obiektu astr.; c. tego samego ciała jest wówczas inny, np. na Księżycu jest 6 razy mniejszy niż na Ziemi.

2.WYPÓR: 1) hydrostatyczny — siła przeciwna do siły ciężkości działająca na ciało zanurzone (całkowicie lub częściowo) w płynie i położona w środku masy wypartego płynu (środek wyporu); jest wypadkową naporów (parć) hydrostat. na poszczególne części powierzchni ciała; wartość wyporu określa prawo → Archimedesa;

2) wypór hydrodynamiczny — siła nośna działająca na opływane przez płyn ciało stałe (→ siła aerodynamiczna, siła hydrodynamiczna

3.PŁYWANIE, fiz. unoszenie się ciała na powierzchni lub wewnątrz cieczy; ciało pływające pozostające w spoczynku znajduje się w równowadze, gdy → wypór hydrostatyczny jest równy ciężarowi ciała i gdy środek wyporu i środek ciężkości ciała leżą na jednej prostej pionowej, zw. osią pływania; trwałość równowagi zależy od położenia metacentrum M (punktu przecięcia linii działania wyporu przechylonego ciała z jego płaszczyzną symetrii; badaniem położeń i trwałości równowagi ciała zanurzonego w cieczy zajmuje się teoria pływania, której podstawą jest prawo→ Archimedesa.).

Właściwości fizyczne wody zostały przyjęte za podstawę niektórych skal

• Temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0°C = 273,15 K

• Temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 100°C = 373,15 K

• Gęstość w temperaturze 4°C: 1 kg/l.

• Temperatura krytyczna: 374°C = 647,15 K

• Ciśnienie krytyczne: 220,6 atm = 22.35 MPa

Cząsteczki wody są nieliniowe, a wiązania H-O są silnie spolaryzowane i stąd woda posiada trwały moment dipolowy - czyli jest silnie polarna. Kąt między wiązaniami tlen-wodór wynosi ok. 105 stopni.

Woda ulega samoistnej jonizacji. Iloczyn jonowy wody wynosi 10^-14 w temperaturze 20°C.

Prawo Archimedesa

Na ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu,
równa co do wartości ciężarowi wypartej przez ciało cieczy .

Kontrola pływalności, należy do tych umiejętności płetwonurka, od których opanowania zależeć będzie komfort i bezpieczeństwo wszystkich nurkowań. Nauka kontroli pływalności opiera się w zasadzie głównie na ćwiczeniach praktycznych, jednak podanie podstawowych reguł rządzących zmianami pływalności oraz informacje dotyczące obsługi kamizelki ratowniczo-wyrównawczej (następny rozdział) powinny ułatwić opanowanie tej umiejętności.

Siła wyporu działa pionowo do góry i "zaczepiona" jest w tzw. środku wyporu, który pokrywa się ze środkiem ciężkości wypartej cieczy.
Należy pamiętać, że siła ciężkości nie przestaje działać. Jest ona równa ciężarowi ciała, skierowana pionowo w dół i "zaczepiona" w jego środku ciężkości.
W warunkach równowagi obie siły równoważą się. Jeżeli tak nie jest, ciało zmienia swoje położenie.

Liczbowo, siłę ciężkości "G" oraz siłę wyporu "W" możemy wyrazić następującymi wzorami:

G = gcia* V * g, W =gcie * V *g

gdzie:

gcie - gęstość cieczy,
gcia- gęstość ciała,
V- objętość ciała,
g- przyspieszenie ziemskie

W zależności od relacji pomiędzy siłą wyporu i siłą ciężkości wyróżniamy następujące stany pływalności:

• pływalność "dodatnia", kiedy W>F,

• pływalność "ujemna", kiedy F>W,

• pływalność "zerowa" (neutralna), kiedy F=W.

Utrzymanie równowagi pod wodą - doskonała pływalność zerowa

Ponieważ środek ciężkości płetwonurka w pełnym sprzęcie nie pokrywa się dokładnie ze środkiem jego wyporu (np. źle rozłożony balast). Utrudnia to początkującym nurkom utrzymanie równowagi pod wodą . Praktyka nurkowa wyrabia z czasem odpowiednie odruchy pracy ciałem oraz płetwami i problemy z równowagą przestają dłużej zaprzątać naszą uwagę. Do nauki utrzymania równowagi (doskonałej pływalnosci zerowej służą dwa ćwiczenia):

• balansowanie na płetwach

• zawiśnięcie w toni

Gęstość ciała ludzkiego jest w przybliżeniu równa gęstości wody, tak więc nie ubrani w sprzęt nurkowy, posiadamy pływalność neutralną a to czy unosimy się na powierzchni czy zanurzamy pod wodę zależy głównie od ilości powietrza wypełniającego nasze płuca.

Regulacja pływalności

Środek ciężkości (barycentr) ciała lub układu ciał jest punktem, w którym przyłożona jest wypadkowa siła ciężkości danego ciała.

Dla ciała znajdującego się w jednorodnym polu grawitacyjnym środek ciężkości pokrywa się ze środkiem masy.

Jeżeli podzielić dane ciało na dowolnie małe elementy m_k, każdy odległy od środka układu współrzędnych o wektor
, to środek masy ciała można określić przez wektor:

Środek masy jest związany z gęstością ρ za pomocą zależności:

przy czym:

to wektor środka masy;

M =	∫	ρdV
	V

M to masa ciała;
V to objętość ciała;
ρ = ρ(x,y,z) to funkcja gęstości ciała

---