Curs fizic în scufundări; e

Definiție

Scufundătorul experimentează o creștere semnificativă a presiunii atunci când se scufundă.

Presiunea este o forță pe o suprafață

P = presiune, exprimată în Kg forță/cm2

F = forță, exprimată în Kg forță

S = suprafață, exprimată în cm2

Unitatea juridică este baroul:

1 bar = 1 Kg forță/cm2.

Observăm că presiunea este cu atât mai puternică:

- dacă forța exercitată este mare,

- dacă suprafața pe care se exercită această forță este mică.

Să luăm o forță egală cu 1 tonă de forță pe o suprafață de 1 dm2, care este presiunea exercitată ?

Forța de 1000 Kg, împărțită la 100 cm2 = 10 bari de presiune

Presiune atmosferică

La nivelul mării experimentăm o presiune atmosferică care este 1 bar (greutatea coloanei de aer exercitată pe 1 cm2 de suprafață). Scade odată cu altitudinea. Un litru de aer cântărește 1,293 grame.

Presiunea hidrostatică sau presiunea relativă

În imersiune, se adaugă greutatea apei: este presiunea hidrostatică (greutatea coloanei de apă exercitată pe 1 cm2 de suprafață).

O coloană de apă înaltă de 10 metri și o suprafață de 1 cm2, reprezintă 1 bar.

P. Relativ la 30 m 30/10 = 3

P. Relativ la 47 m 47/10 = 4,7

4 X 10 = 40 de metri

5,2 X 10 = 52 de metri

Presiune absolută

presiunea totală pe care o primește scafandrul în timp ce este scufundat este suma celor două presiuni de mai sus.

P. Abs = P. Atm + P. Relativ

P. Abs la 40m = 1 + (40/10) = 5

(3-1) x 10 = 20 metri

În timp ce scufundați

- dacă cobori, presiunea crește

- dacă urci, presiunea scade

LEGEA MARIOTTE

Evidențierea

Volumul unui gaz este invers proporțional cu presiunea pe care o suferă:

P X V = Constant

P1 X V1 = P2 X V2

Formulă: P1 x V1 = P2 x V2

Volumul unui balon la suprafață = 12 litri

Care va fi volumul său la 10 metri ?

V2 = (1 x 12)/2 = 6 litri

Aplicații și consecințe în scufundări

Cerere

- încărcarea tancurilor de scufundări,

- flotabilitate îmbunătățită,

Consecințe

- boală de decompresie,

- consum variabil de aer în funcție de presiune.

(Conceptul de flotabilitate)

greutatea unui bloc în afara apei este greutatea efectivă. În apă, blocul este mai puțin greu, este greutatea aparentă.

evidențiere

Lege

Orice corp scufundat într-un lichid primește, din acest lichid, o forță verticală, îndreptată de jos în sus, egală cu greutatea lichidului deplasat.

Greutate aparentă

Greutate aparentă = Greutate reală - Împingere arhimedică

Să luăm un corp și să comparăm:

- dacă P. app> 0 flotabilitate negativă se scufundă

- dacă P. app = 0 echilibru de flotabilitate zero

---