Podstawowe prawa fizyki nurkowania
Ciśnienie Ciśnieniem (p) nazywamy stosunek siły (F) działającej na jakąś powierzchnię do wielkości tej powierzchni (S) P = F/S
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
Prawo Torricelli ego P Atmosferyczne P Hydrostatyczne P Absolutne = P Atmosferyczne + P Hydrostatyczne
Prawo Torricelli ego P Atmosferyczne P Hydrostatyczne
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 = 1 + 3.5 = 4.5 ata 0 m 1 at 10 m 2 ata 20 m 3 ata 30 m 4 ata 40 m 5 ata
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 2 1 0 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
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 2 1 0 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
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 2 1 0 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
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 2 1 0 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
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 2 1 0 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
Prezentacja filmowa
Płuca to nie balon 1 at - 0 m 2 ata - 10 m 3 ata - 20 m 4 ata - 30 m 5 ata - 40 m
ODDYCHAJ NORMALNIE
NIGDY NIE WSTRZYMUJ ODDECHU
Siła wyporu Siła ciężkości Pływalność
Prawo Archimedesa Na każde ciało zanurzone w cieczy działa ku górze siła wyporu równa co do wartości ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 kg 9 kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Objętość [V] = 1 litr
Pływalność Głębokość
Kontrola pływalności - PRAWO ARCHIMEDESA Dodatnia Dodatnia Obojętna Obojętna Ujemna Ujemna
Kontrola pływalności pod wodą
ODDECHEM
INFLATOREM
Optyka i akustyka w środowisku wodnym
Wzrok
Przenikanie i odbijanie promieni słonecznych
Wzrok Widzenie normalne AIR POWIETRZE Obraz nieostry Obraz ostry, pozornie bliżej i powiększony WATER AIR WATER WODA POWIETRZE WODA
Wzrok AIR POWIETRZE 50 5 10 20 40 Kolory WATER AIR WATER WODA POWIETRZE WODA
OBRAZ POZORNIE BLIŻSZY i WIĘKSZY
Słuch
? Kierunek 330 m/s Słuch? Kierunek 1.500 m/s
Większa prędkość dźwięku Nie wiemy skąd dochodzi dźwięk
Dotyk Percepcja ograniczona
Obliczanie zużycia i zapasu powietrza
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
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.
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
SZKOLENIE PŁETWONURKÓW KDP/CMAS Przygotowanie materiałów Mirosław Kierepka Bartosz Polednia