DS930810のブログ

筆者は自然や自然現象に関心が相当あるので自然に関する記事(天文, 地理, 生物)を書いていきたいと思います。かつては1日2記事を適当な時間に投稿していましたが今のところは午後6時に1記事投稿する形にしています。

実はプールよりも海のほうが泳ぎやすい その理由は密度にあった

 今回は海のほうが泳ぎやすい理由について書いて行きたいと思う。

目次

1. 海水と浮力

 海水は真水とは異なり、塩分が含まれており質量で言うと水の28分の1程度の塩分が含まれている。その成分は量が多い順に

  • 塩化ナトリウム
  • 塩化マグネシウム
  • 硫酸マグネシウム
  • 硫酸カリウム
  • 塩化カリウム

となっており、一般的に塩と呼ばれている塩化ナトリウムが全体の78%ほどを占めている。そして、実は純水よりも塩分の混入した水のほうが泳ぎやすくなっているのである。

 その理由は塩分が入った水のほうが塩分を含まない水よりも密度が高いからである。では、何故密度が高いほうが泳ぎやすくなるのだろうか?

 それは浮力がより大きく働くからであり、浮力は流体(ここでは水)の密度が大きいほど大きく働くようになるからである。そして、ここでは単位体積当たりに働く力で考えているので密度が大きい、即ち単位体積当たりの質量が大きいほど浮力は大きくなる。

 また、物が沈むか浮かぶかということは重力と浮力の大きさが関係しており、重力が浮力に勝ると沈み、反対に浮力が重力に打ち勝つと浮かぶようになる。重力は物体の質量(物体の体積×物体の密度)に重力加速度をかけた値がかかり、浮力は物体の体積に流体の密度をかけた値に重力加速度をかけた値がかかるので結果としては

  • 物体の密度が流体の密度を上回る時、物体は沈む
  • 物体の密度が流体の密度を下回る時、物体は浮かぶ

ようになる。

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 ここで、重いものは沈みやすいと言われているがあれは正確には密度が高いものが沈みやすいだけであり、どんなに重くても密度が小さければ水に浮かぶようになる。例を挙げると筋肉は脂肪よりも重いため、肥満体のほうが水に浮かびやすく、逆に体脂肪率が低いと水に浮かびづらくなる。

 ここで、話は戻るが海水にはあらゆるものが溶け込んでいる影響で純水よりも密度が大きく、一般的に海水の密度は純水の3%増し程度となっている。つまり、純水と比較したら3%分だけ浮力が働くので普通のプールよりかは浮かびやすく、泳ぐことも簡単になるので泳ぎの練習をするのなら海水のほうが良いことになる。

 また、水の密度は温度が4℃から遠ければ遠いほど小さくなるため、水温が高いほうがかえって泳ぎづらくなるものの温度による密度の差は無いに等しいため、実質的には変わらない。

2. 更に密度が高い場所と注意点

 海水の密度は純水の1.03倍もあるために浮力が大きく働くが地球上にはもっと密度が高い水がある。それは死海であり、死海の塩分濃度は海水の7~8倍ほどと非常に高く、塩分濃度に換算すると30%ほどとなる。そのため、密度はは水の1.33 g/㎤と海水密度とは比較にならないほど大きく、ここまで大きくなると全身が筋肉の場合でも簡単に浮かぶことができる。

 けれども密度が大きければ大きいほど良いかと言うとそういう訳ではなく、明らかに真水のプールで泳いだほうが健康的には良さそうである。何故なら海水程度の塩分量なら健康には問題が出ないが死海ほどの塩分量だと明らかに悪影響が発生し、なんせ周りが塩化ナトリウムの塊ですから健康状態を損なうことになるからである。

 また、ゴーグルをかけないと目に水(と言うよりも超高濃度の食塩水)が入り、目に相当なダメージを受ける羽目になるので死海で泳ぐことはあまりお勧めできない。

 ここまでは死海で泳ぐことは良くないと書いてきたが海で泳ぐ際にも注意点がいくつかあり、それは

  • 危険な有毒生物がいる
  • 雷が発生した時に感電しやすい
  • 沖のほうに流されると危険

などである。海には意外なほど危険な生物がいるので遊泳禁止場所で泳ぐとそのような生物に出くわす可能性があるために海に行く際は遊泳可能な場所でのみ泳ぐように心掛けたほうが良い。

 ちなみに死に至らしめるほどの生物もいるのでその一例を前に書いた記事で挙げたいと思う。

www.rigelultragiant.com

 まあ、有毒生物に関しては遊泳可能場所にはいないと思うのでその範囲内で泳げば問題は無いが他の危険性もある。それは雷であり、純水は雷を通さないが海水は電荷を持ったイオンが溶けているので雷をよく通すようになる。そのため、海に落雷が発生すると感電する可能性が極めて高く、最悪の場合死に至る場合さえもある。

 そして、これを避けるには空模様が怪しくなったら速やかに海から出るようにして雷の当たらない場所に避難するしかない。

 また、沖に流されると大変危険なので海に行く際は天気が良く、波が無い日に行くべきである。

 以上、海のほうが泳ぎやすい理由と海での注意点についてでした。