Tuzlu Suda ( Denizde ) Yüzmek Neden Çok Kolaydır?
Arka bahçedeki havuzda yüzmekle, denizde yüzmenin nasıl bir şey olduğunu kıyasladıysanız aralarında fark olduğunu biliyorsunuzdur. Sakin ve tuzlu denizin içinde dizleriniz aşağı batmadan rahatça aylaklık yapabilirsiniz. Hatta daha tuzlu olan Aksaray’daki Tuz Gölü’nde duba gibi su üstüne çıkardınız.
Objeler havadan aşağı düşmeleriyle aynı sebepten dolayı suda da batarlar: Kütle çekimi! Kütle çekimi, bir maddenin diğer maddeyi kendine doğru çekmesidir. Bir yerde maddenin yoğunluğu ve büyüklüğü ne kadar fazlaysa, kütlesel çekim kuvveti de o kadar fazladır. Devasa büyüklükte bir kütleden oluşan Dünya’nın yerçekimsel kuvveti, bir beysbol topunun havadan tekrar yere inmesi ve bir taşın suya batması için yeterlidir.
Dolayısıyla bir obje batmak yerine, sıvı üzerinde duruyorsa, sıvının onun yukarı doğru ittiğini ve yerçekimine karşı bir kuvvet uyguladığını anlarız. Eski Yunan’da Arşimet adlı bilim insanı bu olayı şöyle özetlemiştir:
Bir sıvı içindeki obje, taşırdığı suyun ağırlığına eşit bir kuvvetle su üzerinde tutulur.
Ancak bir objenin batıp batmayacağı, kendi ağırlığını taşıyabilmesi için yeterince su taşırıp taşırmadığına bağlıdır. Yani konu su üzerinde durmaksa, en önemli şey yoğunluktur . Yani birim hacimdeki kütlesinin miktarı. Bir katı madde, taşırdığı sudan daha yoğunsa batar. Bir demir tava, demir tavanın kapladığı alanın hacmi kadar sudan daha ağırdır. Dolayısıyla bir göle atıldığında, yerçekimi etkisiyle direkt dibe doğru batacaktır.
Ancak bir objenin yoğunluğu sudan daha azsa, şişirilmiş bir plaj topu gibi, su üstünde yüzecektir. Bir plaj topu, ince ve elastiki bir kılıf içine doldurulmuş havadan oluşur. Ancak plaj topunun kapladığı alan kadar su gerçek bir plaj topundan daha yoğun ve ağırdır. Plaj topu su üstünde yüzmekle kalmaz, aynı zamanda 5 litrelik su bidonu büyüklüğündeki bir plaj topunu su altına itmek için 5 kilogram kuvvetten biraz daha fazla bir kuvvet de gerektirir.
Bununla birlikte, ortalama yoğunluğu sudan daha fazla olan ( ve böylece batan ) objeler dahi suyun kaldırma kuvvetinden yararlanır. Bir taş batar ama ağırlığının bir kısmı su tarafından kaldırılır. Böylece taş su altında, karada olduğundan daha hafif hale gelir.
Sıvı ne kadar yoğunsa, o kadar ağır bir kütleyi su üstünde tutabilir. Örneğin bir parça çelik yoğunluğu daha fazla olan sıvı cıva üzerinde rahatça yüzebilir.
Bu da bizi tuz konusuna getiriyor. Belli bir miktar su alıp tuz eklediğinize, daha yoğun bir sıvı oluşturmuş olursunuz. Bir litre tatlı su, yaklaşık olarak 1 kilo gelir. Eşit miktardaki tuzlu deniz suyu ise 1,03 kilogramdır. Dolayısıyla tatlı suda batan bir obje, tuzlu suda yüzebilir. ( Aksaray’daki Tuz Gölü, denize kıyasla 9 kat daha tuzludur ve çoğu kişi pek bir çapa sarf etmeden yüzeyinde rahatça durabilir. Burada asıl zor olan dibe dalmaktır.)
Tuzlu suyun objeleri nasıl daha rahat kaldırdığını kendiniz test edip görün: Bir bardağı yarısına kadar musluk suyuyla doldurun. İçine yavaşça bir yumurta bırakın ve sudan daha yoğun olduğu için batışını izleyin. Sonra içine biraz tuz karıştırın. Her seferinde bir yemek kaşığı ekleyerek karıştırmaya devam edin, ta ki yumurta dipten yükselip su üstünde yüzmeye başlayana kadar.