Siden skoleårene vet alle at vann er tettere enn luft. På grunn av dette er endringen i trykk under vann med nedsenking raskere enn endringen med økende høyde. Så når du går ned 10 meter, er det en økning i trykk per atmosfære. I dype oseaniske depresjoner, som når 10 tusen meter, er dette tallet 1 tusen atmosfærer. Hvordan du finner ut hvordan trykket endres under vann og hvordan det påvirker levende vesener vil bli beskrevet nedenfor.
Fysiske beregninger
Tettheten til s alt sjøvann er 1-2 % høyere enn for fersk væske. Derfor, med en viss nøyaktighet, er det mulig å beregne hvilket trykk som er under vann, for når det senkes ned for hver 10. meter, øker det med en atmosfære. For eksempel opplever en ubåt på 100 meters dyp et trykk på 10 atmosfærer, som kan sammenlignes med indikatorene inne i en dampkjele i et lokomotiv. Det følger av dette at hvert lag i havet har sitt egethydrostatisk indeks. Alle ubåter er utstyrt med trykkmålere som måler trykket på vannet over bord, ut i fra hvilke du kan bestemme nedsenkingsgraden.
På stor dybde blir komprimerbarheten til vann merkbar, siden dens tetthet i dype lag er høyere enn på overflaten. Og trykket stiger raskere enn lineært, noe som får grafen til å avvike litt fra en rett linje. Ekstratrykket forårsaket av væskekompresjon øker med kvadratet. Når du går ned 11 km, er det omtrent 3 % av det totale trykket på denne dybden.
Hvordan hav og hav utforskes
Undersøkelsen bruker badesfærer og badesfærer. En bathysfære er en stålkule med et tomrom inni som tåler det svært høye trykket fra dyphavet. En koøye er plassert i veggen av bathysfæren - en hermetisk åpning lukket med sterkt glass. Batysfæren med forskeren senkes fra skipet på en stålkabel til det vannlaget som søkelyset ikke kan lyse opp. Takket være denne enheten var det mulig å gå ned til 1 km. Badyskafer med badesfære (forsterket i bunnen med en stor ståltank), som er fylt med bensin, kan oppnå enda større nedsenking.
Fordi tettheten til bensin er mindre enn vann, kan en slik struktur bevege seg i havet, som et luftskip i luften. Bensin brukes i stedet for lettgass. Samtidig er badesfæren utstyrt med en tilførsel av ballast og en motor, takket være hvilken den, i motsetning til badesfæren, kan bevege seg uavhengig, uten å kreve kommunikasjon med skipet påoverflate.
Studier av trykk under vann på dybden
Til å begynne med flyter badebyen på vannet som en flytende undervannsskje. For å begynne å dykke, helles sjøvann i de tomme ballastrommene, på grunn av dette begynner strukturen å synke dypere og dypere under vannet til den når bunnen. For å stige opp til overflaten frigjøres ballasten, og uten overflødig last stiger bathyscapen lett til overflaten.
Det dypeste dykket ved hjelp av en bathyscaphe ble utført 23. januar 1960, da han tilbrakte 20 minutter i Mariana-graven på 10919 meters dyp under vann, hvor trykket var mer enn 1150 atmosfærer (beregningen ble utført ut under hensyntagen til økningen i væskens tetthet på grunn av kompresjon og s altholdighet). Som et resultat av eksperimentet fant forskerne levende skapninger som lever selv på så vanskelig tilgjengelige steder.
Vanntrykk
Når du dykker, møter en dykker eller svømmer hydrostatisk trykk over hele kroppens overflate, mens det overskrider kroppens normale parametere. Selv om dykkerens kropp kanskje ikke er i direkte kontakt med vannet på grunn av gummidressen, er dykkerens kropp utsatt for det samme trykket som påvirker svømmerens kropp, siden luften i drakten må komprimeres for å ta hensyn til miljøfaktorer. På grunn av dette må til og med pusteluften som tilføres gjennom slangen pumpes inn, under hensyntagen til vannets trykk på tiltenkt dybde. Den samme indikatoren må være for luften som leveres fra sylindrene til dykkermasken. Derfor må dykkere puste luft med uvanlige hastigheter.
En dykkerklokke eller en caisson hjelper heller ikke mot trykk, siden luften i den skal komprimeres slik at den ikke faller under klokken, det vil si øke den til miljøindikatorer. Av denne grunn, med en gradvis nedsenking, er det en konstant pumping av luft med forventning om vanntrykk på den nådde dybden.
Høye satser har en dårlig effekt på velvære og helse til en person, derfor er det en viss grense for hvor mange mennesker kan jobbe uten helseskader. Vanligvis når den når du dykker i dykkerdress, 40 meter, som tilsvarer 4 atmosfærer. En dykker kan bare gå ned til store dyp i en stiv romdrakt, som vil ta på seg trykket fra vannet. Den kan trygt dykke opp til 200 meter.
påvirkning på menneskers helse
Når du oppholder deg lenge under vann ved høyt trykk, vil en betydelig mengde luft løse seg opp i blodet og andre kroppsvæsker. Hvis det er en rask stigning av dykkeren til overflaten, vil den oppløste luften begynne å bli frigjort fra blodet i form av bobler. Den plutselige frigjøringen av bobler kan føre til sterke smerter i hele kroppen og føre til trykkfallssyke. Derfor kan det ta lang tid (flere timer) før den oppløste gassen slippes ut gradvis og uten bobler for å heve en dykker som har jobbet på store dyp i lang tid.
Sjøtrykk og marine dyr
Selv om de enorme verdiene av trykk på bunnen av havet tidligere ble indikert, er ikke dette så signifikante indikatorer for marine dyr. Lokale innbyggere kan enkelt og rolig tåle store svingninger i denne indikatoren i løpet av dagen. Noen slike dyr tåler imidlertid ikke en skarp endring i trykk særlig godt. For eksempel vil havabbor svelle når den tas til land, spesielt hvis den tas opp av vannet veldig raskt.
Atmosfærisk trykk under vann er ganske enkelt å beregne. Det er nok å huske at for hver 10 meter er det 1 atmosfære. På større dyp spiller imidlertid andre indikatorer inn, som kompresjon og vanntetthet. I den forbindelse vil det være nødvendig å utføre beregningen med hensyn til disse verdiene.
