Siden skoleår ved alle, at vand er tættere end luft. På grund af dette er ændringen i tryk under vand med nedsænkning hurtigere end dens ændring med stigende højde. Så når man går ned 10 meter, er der en stigning i tryk pr. atmosfære. I dybe oceaniske depressioner, der når 10 tusinde meter, er dette tal 1 tusinde atmosfærer. Hvordan man finder ud af, hvordan trykket ændrer sig under vand, og hvordan det påvirker levende væsener, vil blive beskrevet nedenfor.
Fysiske beregninger
Tætheden af s alt havvand er 1-2 % højere end for frisk væske. Derfor er det med en vis nøjagtighed muligt at beregne, hvilket tryk der er under vand, for når det nedsænkes for hver 10 meter, stiger det med en atmosfære. For eksempel oplever en ubåd i 100 meters dybde et tryk på 10 atmosfærer, hvilket kan sammenlignes med indikatorerne inde i en dampkedel i et lokomotiv. Det følger heraf, at hvert lag i havet har sit egethydrostatisk indeks. Alle ubåde er udstyret med trykmålere, der måler trykket af vandet over bord, ud fra hvilke du kan bestemme nedsænkningsgraden.
Ved stor dybde bliver vands komprimerbarhed mærkbar, da dens tæthed i dybe lag er højere end på overfladen. Og trykket stiger hurtigere end lineært, hvilket får grafen til at afvige lidt fra en lige linje. Det ekstra tryk forårsaget af væskekompression stiger med firkanten. Når man falder 11 km, er det omkring 3 % af det samlede tryk på denne dybde.
Hvordan have og oceaner udforskes
Undersøgelsen bruger bathyscaphes og bathyspheres. En bathysfære er en stålkugle med et hulrum indeni, der kan modstå det meget høje tryk fra dybhavet. Et koøje er placeret i væggen af bathysfæren - en hermetisk åbning lukket med stærkt glas. Batysfæren med forskeren sænkes fra skibet på et stålkabel til det lag vand, som projektøren ikke kan oplyse. Takket være denne enhed var det muligt at gå ned til 1 km. Bathyscapher med en bathysfære (forstærket i bunden med en stor ståltank), som er fyldt med benzin, kan opnå endnu større nedsænkning.
Fordi densiteten af benzin er mindre end vand, kan en sådan struktur bevæge sig i havet, som et luftskib i luften. Benzin bruges i stedet for let gas. Samtidig er bathyscaphen udstyret med en forsyning af ballast og en motor, takket være hvilken den i modsætning til bathysfæren kan bevæge sig uafhængigt uden at kræve kommunikation med skibet påoverflade.
Undersøgelser af tryk under vand i dybden
Til at begynde med flyder badebyen på vandet som en flydende undervandsske. For at begynde at dykke hældes havvand i de tomme ballastrum, på grund af hvilket strukturen begynder at synke dybere og dybere under vandet, indtil den når bunden. For at stige op til overfladen frigives ballasten, og uden overskydende last stiger bathyscapen let til overfladen.
Det dybeste dyk ved hjælp af en badekappe blev udført den 23. januar 1960, da han tilbragte 20 minutter i Marianergraven i en dybde af 10919 meter under vand, hvor trykket var mere end 1150 atmosfærer (beregningen blev udført under hensyntagen til stigningen i væskens tæthed på grund af kompression og s altholdighed). Som et resultat af eksperimentet fandt forskerne levende væsner, der lever selv på så svært tilgængelige steder.
Vandtryk
Når du dykker, støder en dykker eller svømmer på hydrostatisk tryk over hele kroppens overflade, mens det overstiger kroppens normale parametre. Selvom dykkerens krop måske ikke er i direkte kontakt med vandet på grund af gummidragten, er dykkerens krop udsat for det samme tryk, som påvirker svømmerens krop, da luften i dragten skal komprimeres for at tage højde for miljøfaktorer. På grund af dette skal selv den åndedrætsluft, der tilføres gennem slangen, pumpes ind under hensyntagen til vandets tryk i den tilsigtede dybde. Den samme indikator skal være for den luft, der leveres fra cylindrene til dykkerens maske. Dykkere er derfor nødt til at indånde luft med usædvanlige hastigheder.
En dykkerklokke eller en caisson hjælper heller ikke mod tryk, da luften i den skal komprimeres, så den ikke falder ind under klokken, det vil sige øge den til miljøindikatorer. Af denne grund er der med en gradvis nedsænkning en konstant pumpning af luft med forventning om vandtryk i den nåede dybde.
Høje takster har en dårlig effekt på en persons velvære og sundhed, hvorfor der er en vis grænse for, hvor mange mennesker kan arbejde uden at skade helbredet. Norm alt når den, når man dykker i en dykkerdragt, 40 meter, hvilket svarer til 4 atmosfærer. En dykker kan kun komme ned til store dybder i en stiv rumdragt, som vil påtage sig trykket fra vandet. Den kan sikkert dykke op til 200 meter.
påvirkning af menneskers sundhed
Når du opholder dig under vand i længere tid ved højt tryk, vil en betydelig mængde luft opløses i blodet og andre kropsvæsker. Hvis der er en hurtig stigning af dykkeren til overfladen, vil den opløste luft begynde at blive frigivet fra blodet i form af bobler. Den pludselige frigivelse af bobler kan føre til stærke smerter i hele kroppen og føre til trykfaldssyge. Derfor kan det tage lang tid (adskillige timer) for den opløste gas at blive frigivet gradvist og uden bobler for at rejse en dykker, der har arbejdet på store dybder i lang tid.
Havtryk og havdyr
Selvom de enorme værdier af tryk på bunden af havet tidligere blev angivet, er disse ikke så signifikante indikatorer for havdyr. Lokale beboere kan nemt og roligt udholde store udsving i denne indikator i løbet af dagen. Nogle sådanne dyr tolererer dog ikke en skarp ændring i tryk særlig godt. For eksempel vil havbars svulme op, når den tages til land, især hvis den tages op af vandet meget hurtigt.
Atmosfærisk tryk under vand er ret let at beregne. Det er nok at huske, at for hver 10 meter er der 1 atmosfære. Men på større dybder spiller andre indikatorer ind, såsom kompression og vandtæthed. I den forbindelse vil det være nødvendigt at udføre beregningen under hensyntagen til disse værdier.
