Uittrimmen en fysica, de wet van Archimedes, Boyle en Mariotte
Het uittrimmen bij duiken is gestaafd op de fysicawet van Archimedes. De fysicawet van Archimedes luidt dat de opwaartse kracht die een lichaam in een vloeistof of gas ondervindt, even groot is als het gewicht van de verplaatste vloeistof of gas. Bij het uittrimmen ga je dus het eigen volume aanpassen, zodat het totaal gewicht gelijk is aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. Men gaat dus op die manier neutraal blijven drijven op de gewenste duikdiepte.
Uit de fysicawet van Archimedes kunnen we volgende besluiten trekken:
als je zwaarder weegt dan de verplaatste vloeistof, dan zink je.
als je hetzelfde weegt dan de verplaatste vloeistof, dan blijf je hangen.
als je lichter weegt dan de verplaatste vloeistof, dan drijf je.
Om uit te trimmen (zweven of blijven hangen op dezelfde diepte) hebben we ook de fysicawet van Boyle en Mariotte nodig. De fysica gaswet van Boyle en Mariotte zegt dat wanneer je een bepaalde hoeveelheid gas in een afgesloten ruimte stopt (bijvoorbeeld een trimvest of jacket) en het volume hiervan verkleint (bijvoorbeeld door middel van de buitenomgevingsdruk die de lucht in de trimvest of jacket samenperst), dan gaat de dichtheid omhoog. Een hogere dichtheid betekent meer deeltjes per oppervlakte-eenheid, dus meer botsingen. Hierdoor zal de kracht op de wanden van de afgesloten ruimte groter worden en zal de druk toenemen.
Het product van druk (symbool p) en volume (symbool v) is constant, op voorwaarde dat de temperatuur en de aard en massa van het gas constant blijven.
Uit de fysicawet van Boyle en Mariotte kunnen we volgende besluiten trekken:
Voor een welbepaalde massa gas is bij constante temperatuur de druk omgekeerd evenredig met het volume.
Voor een welbepaalde massa gas is bij constant volume de druk recht evenredig met de temperatuur.
Voor een welbepaalde massa gas is bij constante druk het volume recht evenredig met de temperatuur.
Om te duiken is een neutraal drijfvermogen het beste. Hiervoor moet na het correct uitloden, tijdens het duiken correct worden uitgetrimd.
Leren duiken en uittrimmen
Wie wil leren duiken, zal dus ook moeten leren uittrimmen. Goed uitgetrimd duiken betekent meestal ook minder vermoeiend, aangenamer en veiliger duiken. Het leren uittrimmen vraagt wel wat oefening bij de beginnende duiker. Eens dat het uittrimmen goed wordt beheerst, is het tevens een heel stuk gemakkelijker om andere duikvaardigheden aan te leren.
De onderwaterwereld zal je ook dankbaar zijn wanneer er goed wordt uitgetrimd. Goed uitgetrimd duiken voorkomt immers dat er steeds tegen het koraalrif of een andere natuurlijke habitat wordt gestoten, zodat er ook minder beschadiging optreedt. Op zandbodems op 1,5m hoogte uitgetrimd duiken, voorkomt eveneens stofwolken achter je, die veroorzaakt worden door het palmen.
De trimvest of jacket
Een goed passende trimvest of jacket die voldoende hefvermogen (luchtvolume) heeft om te duiken, is van levensbelang. Vraag daarom altijd advies bij je instructeur en de duikwinkel (enkel indien deze laatste ook zelf duikt, want anders wordt het een puur commerciële aangelegenheid).
Een zeer lichte reisjacket die slechts 2,2kg weegt. Een degelijke jacket die 4,5kg weegt.
Goed uitloden bij het leren duiken
Een goede uitloding is absoluut noodzakelijk. Is de uitloding te zwaar, dan moet dit worden gecompenseerd door meer lucht in de trimvest of jacket te blazen. Dit gaat gepaard met capaciteitsverlies (liftvermogen op grotere diepte) van de trimvest of jacket en veroorzaakt ook extra waterweerstand bij het duiken. Ook de invloed van de fysicawet van Boyle en Mariotte is bij slecht uitloden niet te onderschatten. Als men bij het duiken ook maar een beetje stijgt of daalt, zullen de invloeden groter zijn.
Enkele soorten loodblokken en softlood
Enkele soorten loodbevestiging systemen
Invloed van het duikpak op het uittrimmen
Door de druk wordt bv. een neopreen duikpak samengedrukt. Hoe dieper je duikt, hoe hoger de druk en hoe meer een neopreen duikpak wordt samengedrukt. Hierdoor verlies je vlotbaarheid, thermische weerstand tegen de koude en komen de loodgordel en instrumenten op de pols iets losser te zitten. Tegen thermische weerstand kan je helaas niet veel doen. Indien de loodgordel echter te los zou komen te zitten, kan deze tijdens het duiken bij aangespannen worden. Daarom wordt ook aangeraden om de loodgordel steeds met ingetrokken buik stevig aan te trekken vooraleer je gaat duiken. Check ook onmiddellijk in het water of deze nog goed zit, want het verlies van een loodgordel creëert een zeer gevaarlijke situatie!
Door het samendrukken van het neopreen duikpak, zink je steeds sneller en sneller (want je volume verkleint). Om dit te voorkomen, wordt er extra lucht in de trimvest of jacket geblazen tot je ter plaatse blijft zweven. Dit noemt men trimmen of uittrimmen. Let op: als je gaat stijgen, neemt de druk af en zal je een teveel aan vlotbaarheid krijgen doordat het duikpak terug in volume toeneemt. Om te voorkomen dat je te snel gaat stijgen of als je ter plaatse wil blijven zweven, zal je lucht moeten aflaten (trimmen of uittrimmen) tot je het gewenste effect hebt bereikt.
Uittrimmen is één van de basisvaardigheden om veilig en aangenaam te leren duiken
Wie wil leren duiken is meestal onder de indruk van het uittrimmen van de instructeurs. Op dezelfde hoogte blijven zweven (uitgetrimd zijn), is immers niet zo eenvoudig als het lijkt. Juist uitloden is o.a. van groot belang om een meester te worden in het uittrimmen. Beginnende duikers krijgen bij het leren uitloden al een eerste kennismaking met het uittrimmen, maar de meesten beseffen dit niet. Bij een eerste duik in open water gebeurt er zoveel, is alles zo indrukwekkend en spannend dat de leerling-duiker alles eerder ondergaat en heel veel van de opgedane kennis meteen ook weer vergeet. Daarom is het belangrijk dat het uitloden bij latere duiken wordt herhaald om deze basisvaardigheid goed aan te leren bij beginnende duikers.
Als je bij het duiken in het water springt en zinkt als een baksteen, dan is de uitloding te zwaar. Als je longen en de trimvest of jacket echter helemaal leeg zijn en je hoofd nog steeds boven water uitsteekt, dan is de uitloding te weinig. De enige overloding van een duiker mag het extra gewicht van de luchtvoorraad plus 1kg zijn!
Pas het lood aan naargelang de duikuitrusting die je draagt. Het drijfvermogen in zout water is groter dan in zoet water. Pas daarom de uitloding ook steeds aan volgens de omstandigheden waarin je aan het duiken bent.
Neem eenmaal volledig onder water een horizontale positie aan. De waterdruk zal nu het duikpak samendrukken. Hierdoor vermindert het drijfvermogen van de duiker en wordt er steeds sneller afgedaald. Om dit tegen te gaan, blaas je kleine volumes lucht in de trimvest of jacket, zodat er langzamer wordt afgedaald en je neutraal uitgetrimd aankomt op de bodem in plaats van er op neer te storten.
Onthoud dat door het luchtverbruik de duikfles lichter wordt tijdens het duiken. Het afdalen is dus gemakkelijker omdat je nog de volledige luchtvoorraad in de duikfles hebt zitten en hierdoor een overgewicht hebt. Als het afdalen moeilijk is en je moet palmen om te kunnen afdalen, is de kans groot dat het onmogelijk wordt om op het einde van de duik op dezelfde diepte of zelfs onder te blijven! Mogelijk zal de stijgsnelheid op geringere dieptes ook moeilijk onder controle te houden zijn. Mogelijk schiet je zelfs door naar de oppervlakte. Een veiligheidstop maken met een beetje te weinig lood, is zeer moeilijk of zelfs onmogelijk als je te veel drijfvermogen hebt. Bij verplicht trappen maken is het zelfs uiterst gevaarlijk.
Te zwaar of te licht uitloden kan voor heel wat problemen zorgen tijdens het duiken. Het gaat steeds vermoeiend werken. Als er continu veel lucht in je trimvest of jacket moet worden geblazen om van de bodem af te blijven en lucht moet lozen wanneer er een klein beetje wordt opgestegen, is er mogelijk sprake van overloding. Kleine diepteverschillen moeten gemakkelijk op te vangen zijn zonder dat er drastische aanpassingen van het luchtvolume in de trimvest of jacket moet gebeuren.
Blaas met korte drukstoten via de inflator steeds maar kleine hoeveelheden lucht in de trimvest of jacket. Laat de lucht ook eerst zijn werk doen voor je terug lucht bij blaast. Hoe meer je hiermee oefent bij het leren duiken, hoe sneller je het uittrimmen gaat beheersen. Bij het stijgen moet je tijdig steeds kleine hoeveelheden lucht uit de trimvest of jacket laten ontsnappen. Dit gebeurt via het ontluchtingsventiel (fysica wet Boyle en Mariotte). Doe je dit niet, dan ga je steeds sneller en sneller stijgen (door het afnemen van de omgevingsdruk en het uitzetten van de trimvest of jacket). Het wordt dan moeilijker om dit (tijdig) onder controle te krijgen, zonder dat je bv. terug naar beneden doorzakt.
Bij het uittrimmen is het belangrijk om steeds ontspannen te blijven en normaal te ademen. Gebruik een vast referentiepunt onder water om te zien of je nog steeds opstijgt of afdaalt. Indien er geen vast referentiepunt is, kan ook de dieptemeter of duikcomputer worden gebruikt. Pas indien nodig de luchtvoorraad in de trimvest of jacket nog een keer aan. Een klein beetje lucht erbij of eruit kan een groot verschil uitmaken om te stabiliseren.
Kleine en zeer tijdelijke diepteverschillen kunnen ook met de ademhaling worden geregeld om neutraal te blijven. Je zult merken dat het drijfvermogen een beetje kan worden aangepast door iets dieper in of uit te ademen. Eigenlijk moet een goed uitgetrimde duiker een beetje stijgen bij het inademen en dalen bij iedere uitademing. Dit is een normaal effect aangezien de longen meer volume innemen bij het inademen. Bij ondiepere dieptes zal je ook merken dat dit effect meer optreedt (doordat het drukverschil aan de oppervlakte in verhouding groter is dan op diepte). Ter illustratie: 10l lucht in de jacket op 20m zal bij het stijgen naar 10m uitzetten naar 15l lucht en aan de oppervlakte uitzetten naar 30l lucht (zie fysica wet Boyle en Mariotte). Onthoud wel dat je nooit de adem mag inhouden om uit te trimmen!
Besluit rond uittrimmen
Bij het leren duiken zal je een tijdje moeten oefenen op het uittrimmen. Hoe beter je het uittrimmen beheerst en hoe beter je bent uitgelood, hoe leuker en veiliger het duiken wordt. Je krijgt hierdoor ook meer zelfvertrouwen, minder waterweerstand, minder luchtverlies (door het steeds inblazen en uitlaten van lucht uit de trimvest of jacket) en hou je meer energie over. Na een tijdje kost het je totaal geen moeite meer om een neutraal drijfvermogen te bekomen en te behouden. Je luchtvoorraad zal bovendien veel minder snel worden opgebruikt met de mogelijkheid om langer te kunnen duiken
Samenvatting van het uittrimmen bij het duiken
Bij het afdalen tijdens het duiken
Blaas tijdig met korte drukstoten een beetje lucht in de trimvest of jacket met de inflator
Laat de lucht eerst zijn werk doen
Blaas nog een beetje lucht bij als je nog niet neutraal zweeft
Herhaal dit tot je neutraal zwerft als je wilt blijven hangen
Een ideale afdaalsnelheid is 20 meter/minuut, maar men moet er zich wel comfortabel bij voelen. Hou er rekening mee dat zelfs op een grotere diepte de oren, sinussen of andere luchtholtes problemen kunnen veroorzaken. Op deze momenten moet je onmiddellijk kunnen stoppen met afdalen om ergere problemen of ongevallen te voorkomen!
Bij het stijgen tijdens het duiken
Laat tijdig een kleine hoeveelheid lucht uit de trimvest of jacket met het ontluchtingsventiel
Laat de lucht eerst zijn werk doen
Laat nog een beetje lucht af als je nog niet neutraal zweeft
Herhaal dit tot je neutraal zweeft als je wilt blijven hangen
Indien je verder wil stijgen, moet een snelheid van 10 meter/minuut worden nagestreefd. De laatste meters onder de oppervlakte moet echter veel trager worden gestegen. De palmen kunnen hierbij gebruikt worden om de stijgsnelheid mee onder controle te houden. Afremmen doe je door de palmen dwars te plaatsen bij verticaal stijgen. Stijg je trager, dan kan je zachtjes bijpalmen.
Horizontaal stijgen geeft het voordeel dat de druk op het lichaam beter is verdeeld. Uittrimmen moet hierbij wel zeer goed onder controle zijn. Bijsturen met de palmen is hierbij niet mogelijk. Ook is ontluchten iets moeilijker. Het lichaam en de schouder aan de kant van de ontluchter, moet bij de meeste trimvesten of jackets naar boven worden gericht om lucht te kunnen laten ontsnappen. Ook mag de ontluchterslang niet in een sifon gekeerd zijn want anders is het niet mogelijk om lucht te laten ontsnappen.
Als je bovenstaande niet goed beheerst is blow up, trapdoorbreking, te snelle stijging, slechte uitwaseming van stikstof, e.a. van toepassing. De kans dat hierdoor een duikongeval ontstaat is groot!
Gevaren van het slecht uittrimmen tijdens het duiken
Bij slecht uittrimmen wordt de kans op ongevallen, extra risico, buiten adem zijn, uitputting, verdrinking, longoverdruk, decompressieongeval, enz. enorm verhoogd.
Correct uittrimmen is m.a.w. van levensbelang!
Waarschuwing! Slecht uittrimmen kan je in ernstige moeilijkheden brengen. Soms zelfs met de dood tot gevolg. Trim dus steeds zeer goed uit. Het gaat zowel om je eigen veiligheid als die van je buddy!
Waarschuwing! Doe nooit je jacket in het water uit zonder dat je de loodgordel en loodpockets hebt uitgedaan en afgegeven!
Like en deel ADC Diving met je vrienden op Facebook