Wczorajsza dyskusja na temat wodoszczelności zegarków a ich używania w wodzie, natchnęła mnie na to, aby założyć ten osobny temat i może trochę pogadać o co tak na prawdę chodzi... A przede wszystkim zadać sobie pytanie, czy faktycznie uzasadniony jest wielki strach przed zamoczeniem zegarka? 🙂
Oczywiście zakładamy, że zegarek jest sprawny i zadeklarowana jego wodoszczelność jest utrzymana. Oczywiście wszelakie błędy użytkownika, powodujące całkowitą utratę wodoszczelności (jak odkręcona koronka itp itd) pomijam, bo chyba każdy wie, że wtedy zegarek ma zerową szczelność i tłumaczyć dlaczego chyba nie trzeba :-]
Jak to w życiu bywa, z pomocą do rozwiązania nurtującego nas problemu przychodzi fizyka... Poniżej pokażę wzory, z których każdy z Was może skorzystać, aby policzyć sobie jak szybko trzeba "machać ręką" aby zalać ukochany zegarek... No ale do rzeczy, niestety krótkie wprowadzenie 😉
Ciśnienie statyczne, czyli jego wartość widzisz na zegarku 😉
Producenci w opisie wodoszczelności zegarka, podają maksymalne ciśnienie jakie może działać na zegarek znajdujący się w bezruchu pod wodą, czyli podają ciśnienie statyczne. No i pięknie, tylko po co nam to przy wodnej rekreacji, skoro raczej każdy będąc w wodzie macha rękami? Tu po prostu chodzi o prostotę w zapisie i niekomplikowanie nikomu życia hehe - łatwiej podać głębokość (a ta pobudza wyobraźnie), natomiast jest to maksymalne ciśnienie jakie wytrzyma zegarek (oczywiście dobrze zaprojektowany zegarek wytrzyma przynajmniej 20% więcej niż to co deklaruje producent, ale nie o tym). Tu może męczenie wzorami przemilczę, zresztą nawet mi się nie chce w to wgłębiać i tylko utrudniać 😄
Ciśnienie dynamiczne, czyli to co w zasadzie bardziej nas interesuje. I tu może od razu przejdźmy do sedna:
Pd=(ρ v^2)/2
Gdzie:
Pd - ciśnienie dynamiczne,
ρ - gęstość medium w jakim się poruszamy, w naszym przypadku woda - przyjmijmy dla łatwości obliczeń że woda w basenie czy morzu ma mniej więcej 1000kg/m^3,
v - prędkość ruchu tego medium, czyli u nas w wodzie; we wzorze jest ona podniesiona do kwadratu (v^2).
Ciśnienie całkowite, czyli w zasadzie nasz punkt wyjścia:
Pc=Pd+Ps
Gdzie:
Pc - ciśnienie całkowite,
Pd - ciśnienie dynamiczne,
Ps - ciśnienie statyczne
Bez wchodzenia w akademicką analizę, prawo Bernoulli'ego mówi nam że Pc=Ps+Pd=const
Tu jeszcze nadmienię, że jednostką ciśnienia stosowana w fizyce jest Pa, a producenci podają w bar. Przelicznik: 1bar=100 000Pa.
Stosując wzór Pc=Pd+Ps i podstawiając do niego wzór na Pd, możemy wyliczyć intersującą nas prędkość v:
v=√[2(Pc-Ps)/ρ]
Prędkość ta, wyrażona jest w m/s.
No to teraz możemy zacząć zabawę 🙂
Mamy zegarek o WR50 (5 bar) i chcemy popływać w nim na głębokości maksymalnie 5m (no raczej przy zwykłych aktywnościach wodnych nawet i do takiej głębokości się nie zbliżymy, ale niech będzie). Pc w naszym przypadku wynosi 5bar bo tyle wytrzyma nasz kochany zegarek (czyli 500000 Pa); na głębokości 5m ciśnienie Ps=0,5 bar=50000 Pa. No to jedziemy:
v=√[2(500000-50000)/1000] = 30 m/s
Pół królestwa temu, kto na głębokości 5m będzie machał rękami z prędkością 30m/s, czyli 108km/h.
No dobra, ale mamy zegarek elegancki o WR30, czyli 3 bar. Reszta danych taka sama.
v=√[2(300000-50000)/1000] = ok 22,4 m/s czyli 80,64 km/h
Hmm... Jest się czego bać? Nie sądzę :-]
No ale dobra, kto pływa na głębokości 5m? Raczej pływa się po powierzchni, więc załóżmy że ręka nie zanurzy się głębiej niż na 1,5m, czyli Ps=0,15 bar=1500Pa. Zegarek dalej lewacki do sportów wodnych bo tylko WR30...
v=√[2(300000-1500)/1000] = ok 24,4 m/s czyli 87,84 km/h
Czyli można trochę szybciej machać raczkami 😉
Zachęcam do własnych obliczeń dla różnych WR zegarków.
Czy należy się bać wody? NIE!
Nie musimy się obawiać wody, nawet mając zegarek o skromnym WR30 (3 bar). Oczywiście zegarek musi być sprawny, w sensie nadal spełniać ta swoją zadeklarowaną wodoszczelność - no ale to chyba oczywiste 🙂 No i rzecz jasna nie bądźmy gapami i przed wejściem do wody sprawdzajmy czy zakręciliśmy lub wcisnęliśmy koronkę, bo jeśli nie to nasze WR z automatu wskakuje na WR0 😉
PS. Oczywiście mogłem się gdzieś pomylić, także jak ktoś coś zauważy to bardzo proszę o naniesienie korekt 🙂