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水的浮力和潜水员的稳性、水的浮力 （一）浮力的概念 把一块木板放入水中，它会浮在水面，用弹餐秤称一个浸在水里的物体，其重量比在空气中称的重量 轻。这些事实说明浸在液体中的物体会受到一个向上的力。这种方向向上的托力，称为液体的浮力。 浮力是怎样产生的呢？ 我们将一个正方体放入盛水的容器中，见图21设A、 B两 面平行于水面。A 面到水面的深度为h。B 面到水面的深度为 ho。 从中可以看出侧面 C和D，E和F处于同一深度，故彼此受到 的静水压力大小相等，方向相反，互相抵消。但A 面和B面则不 C B 同，根据 2-1 式可知，B面压强大于 A面压强。即： Pgh2> pgh, E 设A、B面的面积分别为 s，显然B面的压力一定大于 A面 式中：D一物体受到的浮力，N 8一重力加速度，N/kg p一液体的密度，kg/m3 V一物体排开液体的体积， m 对于纯水，如果口的单位用KN，g取9.8Nkg，则2-3式可简化为 D=9.8V(kN) (2-4) （三）物体的沉浮 一块钢板放入水中会沉到水底，但是用钢板制造的船却可漂浮在水面。为什么会有这种现象呢，原来， 没在水中的物体除受到向下的重力 W外，还受到向上的浮力 D，见图2-2。物体的沉浮是由D和 W共同 作用的结果。 当 W=D时，合力DW=0，此时物体可以在液体内部任何位置平衡。我 们把物体的这种状态叫悬浮状态（也叫中性状态)。 当 D>W 时，合力 D-W>0，方向向上，物体会溧浮在水面，我们把物体 D 的这种状态叫漂浮状态（也叫正浮力状态）。 当 D-W 时，合力 W-D>0，方向向下，物体会沉到水底，我们把物体的 这种状态叫下沉状态（也叫负浮力状态)。 W 显然，在水中的物体只能处于这三种状态中的一种。我们调节D和W 的大小。可以改变物体的沉浮状态（简称为浮态)。 图 2-2 水中物体受力图 对物体的浮态进一步分析，实际上决定物体汇浮的因素是物体和液体各自的平均密度。当物体的平均 密度等于液体的密度时，星悬浮状态，当物体的平均密度小于液体的密度时，呈漂浮状态：反之，星下沉状态。 例22 欲把一个边长为 15cm 的正方体钢块(密度 p=7.8kg /cm’>从水底打捞出水，至少需多大的力？ 解：钢块在水中分别受到向上的浮力 D 和向下的重力 w，打捞所需的力是它们间的合力。 D=9.8V=9.8x0.15°=0.033(kN) =33 (N) W=gpV=9.8x78×0.15°=0.258(kN)=258(N) W-D=258-33=225(N) ?至少需 225N 的力才能将铁块打捞出水面。 （四）潜水员的沉浮原理 潜水员在水中的沉浮和一般物体在水中单纯的沉浮有所不同。一般物体在水中的浮态完全取决于物体 所受到的浮力和自重的差值，这个差值是固定不变的，故只能处于三种浮态中的一种。 一般物体的沉浮可 以称做重力沉浮。潜水员和鱼类在水中的沉浮相类似。 我们知道鱼类在水中的沉浮，一方面通过腹内的鳔， 改变自身的排水体积，从而改变浮力和自重的差值，达到沉浮目的，这属于重力沅浮。另一方面，运用尾 和鳍的推力达到潜游和浮游的目的，这种沉浮称做动力沉浮。 潜水员在水中的汇浮，一种是重力沉浮，一种是动力沉浮。重潜水属于重力沅浮，重潜水运用了压重 物（如压铅），结合调节潜水服内的空气垫，使重力和浮力的差值可以在较大范国内任意调整，达到沉浮 目的。

通风式潜水装具主要由硬质金属头盔、排水量较大的潜水服、压重物及潜水鞋等组成，。因 其总重量较大，故又称为重潜水装具。使用这种装具时，新鲜的压缩空气从水面不断地通过潜水软管送入 头盔，并定时地从头盔排气阅排出头盔和潜水服内多余的气体，以达到呼吸气体更新的目的，故称使用这 种装具的潜水为通风式潜水。 者TF—12型通风式潜水装具的潜水员(前面、侧面、后面) 通风式潜水时，头盔、领盘和潜水衣连接在一起形成一个与水隔绝的干燥环境，它可以防护潜水员肌 体免受水域环境和障碍物损伤，特别是头盔可保护头部免受碰伤；潜水员可以穿毛衣、毛裤等保暖用品， 潜水员与潜水服之间又有“气垫”，因此保暖性能良好；重潜水服可以充气，浮力可以控制，因此在泥泞 的底质作业、在工具反作用力很大的喷射作业、挖掘隧道及其它作业中，它是理想的工具；因为潜水员 的负浮力很容易控制，所以穿着重潜水装具在水流较急的水域潜水时稳定性较好。此外，它还具有呼吸阻 力小、通信效果好、时间不限、结构简单等优点。 但是，使用通风式潜水装具时，也存在有笨重、穿着时间 排公阀一 长、气体耗量大、气体更新不彻底及操作不当易引起放漂事故 送话受话器 等缺点。 目前，国产的通风式潜水装具主要有 TF-12型、TF-3 型及 TF-88 型等。其中 TF-12 型和TF-3 型是较早期的两种常用装具， 领盘 潜水农 质钧 供气方式单一且不具备应急供气系统：而TF-88 型是前两种装 具的升级产品，它的突出特点是自携应急气源，头盔上有自 动排气阀，因此更可靠。 ????缃 本章将介绍通风式潜水装具的结构、使用方法、维护及常 见紧急情况处理方法等。 节 TF-12 型和TF-3型通风式潜水装具 游水力 TF-12型和TF-3 型通风式潜水装具主要潜水深度为 45m 以 浅， 潜水深度为 60m，在水流速度不超过 2m/s 的情况下使 用。 这两种装具的基本原理相同，结构大同小异，主要由头盔、 领盘、潜水服、潜水软管、压铅、潜水鞋、腰节阀、信号绳、 腰绳、潜水等组成（图 3-2），总质量约 68.5kg。

工-3型潜水装具的着装方法与步骤 ＜ - 一）穿潜水服 潜水员坐在木凳上，将潜水服穿至膝盖部，两手于小腹部，由四名辅助人员在潜水员左、右、前、 后四方握住潜水衣领，同时用力向外又向上拉起潜水衣，潜水员则乘势下蹲，使整个身体进入潜水服内， 然后由辅助人员协助穿上衣袖，戴好手箍（卡）和手套。 （二）穿潜水鞋、戴领盘、系腰绳 潜水员穿好潜水服后，辅助人员拉起鞋帮，潜水员将脚伸入潜水鞋内，辅助人员根据潜水员要求，牛 固地扎好鞋带绳。然后潜水员坐在凳上，由辅助人员拿起领盘，在其他人员协助下，小心翼翼将领盘戴上， 再将潜水服上的螺栓孔套在领盘螺栓上，接着潜水员站立，举起手臂，让辅助人员将腰绳扎在腰部后再坐 到発上。 (三）戴压铅、系信号绳 辅助人员抬起压铅平稳放在潜水员肩上，潛水员用腰绳首端从前压铅上方穿过，辅助人员将档带由潜 水员下档穿过，与前压铅的眼环连接扎好，然后把信号绳与腰绳系扣扎牢。 （四）戴头盔 辅助人员搬起头盔，发出供气指令，然后将头盔螺孔对准领盤螺栓懓慢戴在领猛上，再将螺帽拧紧 即全部着装完毕，由信号员向潜水长报告“着装完毕”。