Podstawowe prawa fizyki nurkowania

Transkrypt

1 Podstawowe prawa fizyki nurkowania

2 Ciśnienie Ciśnieniem (p) nazywamy stosunek siły (F) działającej na jakąś powierzchnię do wielkości tej powierzchni (S) P = F/S

3 Jednostki ciśnienia : paskal (SI) - 1 Pa = 1 N/m 2 atmosfera - 1 at (atm) = 1 kg/cm 2 = 981 hpa metr H 2 O - 1 m H 2 O = 0.1 at = 98.1 hpa bar - 1 bar = 10 m H 2 O 1 at = 0.1MPa

4 Prawo Torricelli ego P Atmosferyczne P Hydrostatyczne P Absolutne = P Atmosferyczne + P Hydrostatyczne

5 Prawo Torricelli ego P Atmosferyczne P Hydrostatyczne

6 Prawo Torricelli ego Jakie ciśnienie panuje na głębokości 35m pod powierzchnią wody? Na dowolnej głębokości pod powierzchnią cieczy do ciśnienia atmosferycznego P a = 1 at dodajemy ciśnienie hydrost. słupa wody P h = 35 m H 2 O = 3.5 at. Mamy zatem: P c = P a + P h = = 4.5 ata 0 m 1 at 10 m 2 ata 20 m 3 ata 30 m 4 ata 40 m 5 ata

7 Prawo Boyle a Mariotte a 1 at 0 m 2 ata 10 m 3 ata 20 m 4 ata 30 m 5 ata 40 m POWIETRZE 1 Dla ustalonej masy gazu, przy stałej temperaturze, ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości P 1 *V 1 = P 2 *V m 1 at 1/2 10 m 2 ata 1/3 20 m 3 ata 1/4 30 m 4 ata 1/5 40 m 5 ata

8 Prawo Boyle a Mariotte a 1 at 0 m 2 ata 10 m 3 ata 20 m 4 ata 30 m 5 ata 40 m POWIETRZE 1 POWIETRZE 1/2 Dla ustalonej masy gazu, przy stałej temperaturze, ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości P 1 *V 1 = P 2 *V m 1 at 1/2 10 m 2 ata 1/3 20 m 3 ata 1/4 30 m 4 ata 1/5 40 m 5 ata

9 Prawo Boyle a Mariotte a 1 at 0 m 2 ata 10 m 3 ata 20 m 4 ata 30 m 5 ata 40 m POWIETRZE 1 POWIETRZE 1/2 POWIETRZE 1/3 Dla ustalonej masy gazu, przy stałej temperaturze, ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości P 1 *V 1 = P 2 *V m 1 at 1/2 10 m 2 ata 1/3 20 m 3 ata 1/4 30 m 4 ata 1/5 40 m 5 ata

10 Prawo Boyle a Mariotte a 1 at 0 m 2 ata 10 m 3 ata 20 m 4 ata 30 m 5 ata 40 m POWIETRZE 1 POWIETRZE 1/2 POWIETRZE 1/3 POWIETRZE 1/4 Dla ustalonej masy gazu, przy stałej temperaturze, ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości P 1 *V 1 = P 2 *V m 1 at 1/2 10 m 2 ata 1/3 20 m 3 ata 1/4 30 m 4 ata 1/5 40 m 5 ata

11 Prawo Boyle a Mariotte a 1 at 0 m 2 ata 10 m 3 ata 20 m 4 ata 30 m 5 ata 40 m POWIETRZE 1 POWIETRZE 1/2 POWIETRZE 1/3 POWIETRZE 1/4 POWIETRZE 1/5 Dla ustalonej masy gazu, przy stałej temperaturze, ciśnienie jest odwrotnie proporcjonalne do objętości P 1 *V 1 = P 2 *V m 1 at 1/2 10 m 2 ata 1/3 20 m 3 ata 1/4 30 m 4 ata 1/5 40 m 5 ata

12

13 Prezentacja filmowa

14 Płuca to nie balon 1 at - 0 m 2 ata - 10 m 3 ata - 20 m 4 ata - 30 m 5 ata - 40 m

15 ODDYCHAJ NORMALNIE

16 NIGDY NIE WSTRZYMUJ ODDECHU

17 Siła wyporu Siła ciężkości Pływalność

18 Prawo Archimedesa Na każde ciało zanurzone w cieczy działa ku górze siła wyporu równa co do wartości ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało kg 9 kg Objętość [V] = 1 litr

19 Pływalność Głębokość

20 Kontrola pływalności - PRAWO ARCHIMEDESA Dodatnia Dodatnia Obojętna Obojętna Ujemna Ujemna

21 Kontrola pływalności pod wodą

22 ODDECHEM

23 INFLATOREM

24 Optyka i akustyka w środowisku wodnym

25 Wzrok

26 Przenikanie i odbijanie promieni słonecznych

27 Wzrok Widzenie normalne AIR POWIETRZE Obraz nieostry Obraz ostry, pozornie bliżej i powiększony WATER AIR WATER WODA POWIETRZE WODA

28 Wzrok AIR POWIETRZE Kolory WATER AIR WATER WODA POWIETRZE WODA

29 OBRAZ POZORNIE BLIŻSZY i WIĘKSZY

30 Słuch

31 ? Kierunek 330 m/s Słuch? Kierunek m/s

32 Większa prędkość dźwięku Nie wiemy skąd dochodzi dźwięk

33 Dotyk Percepcja ograniczona

34 Obliczanie zużycia i zapasu powietrza

35 Zużycie powietrza to: zużycie powietrza na powierzchni * ciśnienie absolutne na danej głębokości Wentylacja płuc: 15 l/min - przy małym wysiłku 62,5 l/min - przy dużym wysiłku

36 Mając butlę 12 l o ciśnieniu 200 atn. oblicz maksymalny czas pobytu na 30m zakładając wentylację 22.5 l/min ( 9 wdechów po 2.5 l) i 40% rezerwy. Zgodnie z zależnością prawa B-M znajdujemy całkowitą objętość powietrza w pierwszej butli pod ciśnieniem 1 at (P st ): P 1 *V 1 = P st *V st -> 200 atn *12 l = 1 at * V st -> V st = Powietrze dostępne to: V dost = ( 1-40 % ) * V st = Wystarczy to na : 2400l 60% * 2400 l = 1440l t = V dost / ( 4 ata * 22.5 l ) = 1440 / 90 = 16 min.

37 Mamy dwie butle nurkowe: pierwsza o pojemności 12l i napełniona do 200 at oraz druga butla o pojemności 15l i napełniona do 170 at. W której z butli znajduje się więcej powietrza? Zgodnie z zależnością prawa B-M znajdujemy całkowitą objętość powietrza w pierwszej butli pod ciśnieniem 1 at (P std ): P 1 *V 1 = P std *V std -> 200 at *12 l = 1 at * V std -> V std = Analogicznie dla drugiej butli : 2400l P 2 *V 2 = P std *V std -> 170 at *15 l = 1 at * V std -> V std = 2550l

38 SZKOLENIE PŁETWONURKÓW KDP/CMAS Przygotowanie materiałów Mirosław Kierepka Bartosz Polednia