【ダイビング技術】スキンダイビングのウェイト量は？物理学編。
2015.06.26
スキンダイビングをする際のウェイトはどの位が良いか？との質問をよくされます。
まず、簡単な物理学から説明に入りましょう。角瓶半分くらい飲みながら書いているので間違っているかもしれません（笑）
スクーバダイビングをしている人が１０リッターのスチールタンクで２ｋｇのウェイトで適正ウェイトだとします。この場合の適正ウェイトとはBCから全て排気した状態でも水面に留まれ、息を吐けば潜水できる状態とします。常用出来る肺活量を３リッターとします。
１０リッタータンクの水中重量はどの位でしょう？タンクの刻印を見ると重量は１２ｋｇと書いてあります。１２ｋｇの鉄の塊に１０リッターの浮きが付いているのと同じ状態です。鉄の比重は約８なので鉄１２ｋｇの水中重量その7/8、１０．５ｋｇとなります。つまり差引０．５ｋｇのマイナス浮力です。バルブ重量が０．７ｋｇ比重を計算に入れると水中重量は約０．６ｋｇ合計約１．１ｋｇの水中重量となります。
充填されている空気の重量はどの位でしょうか？空気は水の１／８００の密度なので２００気圧の空気は１／４の密度となりますので、１０リッター、２００気圧の空気の重量は２．５ｋｇです。
満充填されている１０リッタースチールタンクの水中重量は３．６ｋｇと言うのが計算値です。
それにレギュレーターが付きますのでスクーバセットの水中重量は４ｋｇ程と言うのが妥当な線でしょう。BCは機種によって水中重量はかなり異なります。浮くものもあるし、沈むものもあります。ここでは中性浮力として考えます。
ウェイトを２ｋｇ付けていますが、鉛と言えど密度は無限大ではありません。比重は約１１ですので、水中重量は約１．８ｋｇです。スクーバセットとの合計は５．８ｋｇです。
潜行時にマイナス１ｋｇの浮力状態になると仮定すると、上記５．８ｋｇ－１ｋｇ＝４．８ｋｇがウェットスーツの浮力です。別の言い方をすれば水圧により体積変化する４．８リッターの空気を持って潜るという事です。
スクーバセットを下し、スキンダイビングをする場合はどうでしょうか？常用可能な肺活量を３リッターとすると、思い切り息を吸っている状態では４．８＋３＝７．８。約８リッターの水圧により圧縮される空気をもって潜る事になります。ウェットスーツを着てウェイトを付けなければ水面でのプラス浮力は８ｋｇもあります。なので、ウェイトを付けないで素潜るのは大変なんですね。息を吐き切っている状態ではプラス５ｋｇ程のプラス浮力しか無いのでウェイトを５ｋｇ付けた状態では深呼吸の為に息を吐き切るとちょうど中性浮力となります。５ｋｇよりも重いウェイトを付けていると深呼吸すると沈んでしまうという事です。つまり同条件のダイバーはスキンダイビングの際のウェイトは５ｋｇが限度と言う事です。
スキンダイビングで潜り始める時には目一杯息を吸いますので、５ｋｇのウェイトを着けていてもプラス３ｋｇの浮力の状態で潜水を開始します。水圧により圧縮される空気の量は合計８リッターです。水深５ｍでは水圧は１．５気圧なので８リッターの空気は約５リッター程になり、３ｋｇ程の浮力を失う事になりますので、ちょうど中性浮力です。
スクーバダイビングの時に、本当に息を吐き切って潜行しているダイバーが２ｋｇのウェイトを着けている場合、スキンダイビングの際には５ｋｇのウェイトを着ければ、水深５ｍで修正浮力の状態となって、水深５ｍの海底付近に楽に留まれ気持ちの良い潜水が出来るという事です。
ここで挙げた計算例はあくまでも、様々な前提があってのお話なので、実際にはこの通りに行かない場合があります。ウェイトの着け過ぎは危険なので少しずつ増やしていきましょう。
今回は物理学編だったので「こんな話聞きたくも無い」と言う人もいらっしゃると思います。が、ダイビングは物理現象を利用しているので最低限の物理学は必要です。次回は目標水深とウェイト量のお話をします。
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