1. المبدأ الأساسي للعوامات
العوامة هي جهاز قادر على الطفو والبقاء ثابتًا على سطح الماء باستخدام مبدأ موازنة مركز الجاذبية وطفو الجسم. بشكل عام، تتكون العوامة من جزأين: العائمة وسلسلة المرساة المعلقة تحتها، والموصل، وما إلى ذلك. العائمة عبارة عن مولد طفو، يمكنه إنتاج طفو مختلف عن طريق ضبط شكل العائمة وحجمها ووزنها، وذلك لتحقيق غرض الطفو على الماء. سلاسل المرساة والموصلات المثبتة أسفلها تثبت العوامة وتثبتها.
أثناء عملية تعويم العوامة، تعمل ثلاث قوى في نفس الوقت: الجاذبية، والطفو، والمقاومة، ويمكن للعوامة أن تطفو بثبات عندما تكون القوى الثلاث متوازنة. على وجه التحديد، الجاذبية هي وزن العوامة نفسها، والطفو هو الطفو لأعلى الناتج عن غمر العوامة جزئيًا أو كليًا في الماء، والمقاومة هي قوة مقاومة الماء لحركة العوامة. يمكن استخدام صيغة بسيطة لتمثيل التوازن بين الثلاثة:
الجاذبية=الطفو + السحب
بشكل عام، لكي تظل العوامة مستقرة على سطح الماء، يجب أن يكون مركز ثقل العوامة ومركز توليد الطفو متماثلين مع بعضهما البعض، كما يجب أن تكون المعلمات مثل حجم العوامة وشكلها ووزنها يجب أن تكون مصممة بشكل معقول.
ثانياً: تطبيق العوامات
تستخدم العوامات على نطاق واسع في الملاحة ومراقبة المحيطات والبحث العلمي البحري وغيرها من المجالات. فيما يلي بعض الأمثلة النموذجية:
1. العوامات: العوامات هي معدات لا غنى عنها عند إبحار السفن على الماء. يمكن استخدام العوامات لتحديد المناطق الخطرة، وتحديد ممرات الشحن، وما إلى ذلك، وتوفير التوجيه للتشغيل الآمن للسفن.
2. مراقبة المحيطات: يمكن أيضًا استخدام العوامات لمراقبة المحيطات لمراقبة البيئة البحرية وظروف الأرصاد الجوية. ويمكن تركيب أجهزة استشعار مختلفة على العوامة، مثل ضغط الهواء والرطوبة النسبية وسرعة الرياح ودرجة حرارة المحيط وما إلى ذلك، والتي يمكن من خلالها الحصول على بيانات المحيط في الوقت الحقيقي، وهو أمر ذو أهمية كبيرة للبحث العلمي البحري.
3. البحث العلمي البحري: يمكن استخدام العوامات أيضًا لإجراء الأبحاث في علم الأحياء البحرية والجيولوجيا والفيزياء وغيرها. على سبيل المثال، يمكن تركيب أنظمة بيئية دقيقة على العوامات لدراسة النظم البيئية البحرية؛ ومن الممكن أيضًا دراسة تدفق المحيطات والأمواج والجليد البحري والجوانب الأخرى من خلال البيانات المتعلقة بمسار حركة العوامات وديناميكيات تدفق المياه.