Меню

1 метр под водой какое давление

Узнать давление на глубине 1, 5, 10 метров

Калькулятор доступен на полной версии сайта, с помощью него вы можете узнать давление жидкости на глубине 1, 5, 10, 20, 50, 100, 500, 1000 метров.

Вычисления осуществляются по избыточной шкале давления, в которой за 0 принято давление атмосферы.

Расчет давления на глубине

Укажите глубину и выберите среду, по умолчанию выбрана вода.

Исходные данные

Расчет давления на глубине

Расчетная схема показана на рисунке:

Для расчета используется формула:

  • ρ — плотность жидкость
  • h — глубина погружения
  • g — ускорение свободного падения
  • P — величина давления на глубине h

Пример расчета давления воды на глубине 10 метров

Для расчета давления воды на глубине 10 м, введите в графу глубина (h) — 10, выберите жидкость — вода, нажмите кнопку рассчитать.

Каждые 10 метров воды создают давление в 1 атмосферу

Полученное значение давления воды на 10 метрах равно 98,1 кПа, что примерно равно атмосферному давлению 101 кПа. Поэтому в приблизительных расчетах принимают давление в воде на глубине 10 метров равным 1 атмосфере про избыточной шкале.

Администрация сайта за результаты онлайн вычислений ответственности не несет.

Источник

Показатели давления воды на глубине

Глубина оказывает прямое воздействие на давление воды. Между ними прямая зависимость. Данное значение рассчитывается по специальной формуле. На различных участках глубоководья указанная величина заметно отличается.

Рассмотрим в статье особенности расчет и составляющие формулы, а также отличается ли давление на участках с разной глубиной.

Влияние глубины

Чем глубже происходит погружение в водную толщу, тем больше становится ее сила. Глубина прямо влияет на увеличение давление. Это значение возрастает пропорционально.

Чем глубже, тем больше плотность водной толщи. С каждым последующим опусканием тела возникает все большая разница между внешним и внутренним водным давлением.

На поверхности действует атмосферное давление. При опускании в воду помимо него тела начинают испытывать еще и гидростатическое сдавливание.

Даже на мелководье на тело оказывается суммарное влияние, состоящее из атмосферного и гидростатического. При нырянии внешнее воздействие на тело возрастает. Возникает разница из-за увеличения плотности среды.

Зависимость двух физических показателей

С каждым последующим опусканием на 10 м воздействие становится больше на 1 атмосферу. Уже при погружении на 100 метров тела испытывают давление, соизмеримое с тем, что создается в паровом котле.

С погружением общее давление как на человека, так и на любой другой объект, возрастает. На 10 м оно становится больше вдвое.

Прирост давления на глубоководье неодинаков:

  • На 10 м прирост составляет 100%.
  • На 20 м он уже уменьшается вдвое (50%).
  • На 40 он падает до 25%.
  • На 60 он уже меньше 20% и составляет 17%.

В воде помимо атмосферного давления возникает еще гидростатический прессинг. Он также называется избыточным. При нахождении в воде любой объект будет испытывать уже сумму двух давлений: атмосферного и избыточного.

Зависимость двух величин напрямую прослеживается при изучении состояния человека, находящегося в условиях глубоководья. Если поместить человека в глубоководную среду, то он не сможет сделать полноценный вдох.

Возникшая разница между двумя давлениями, одно из которых оказывается на грудную клетку водой, а второе воздухом, что создается в легких, не позволит человеку нормально дышать. При большем погружении грудная клетка разорвется.

Читайте также:  Как не сгореть плавая воде

Формула для расчета

Данный показатель повышается пропорционально погружению. Он рассчитывается по специальной формуле:

  • p — плотность среды. Примерно равна 1000 кг/м 2 .
  • g — это ускорение, которое придается телу силой тяжести. Это значение называется ускорением силы тяжести или свободного падения. На Земле данная величина примерно равняется 9,81 м/с 2 .
  • h — глубина, на которую погружается какой-либо объект. Высчитывается в метрах.

Формула является выражением закона Паскаля. По ней высчитывается значение гидростатического прессинга. Он напрямую зависит от высоты водного столба.

Произведение плотности (p) и ускорения (g) приблизительно равняется 0,1 атм. С каждым метром опускания на дно воздействие в водной среде повышается на 0,1 атм. Данное правило подтверждает тот факт, что чем глубже происходит опускание в толщу, тем выше становится показатель воздействия.

Сколько составляет на различных глубоководных участках?

Если какой-либо объект поместить в воду на один метр, то он будет испытывать на себе силу, равную 0,1 атм.

Предмет, погруженный на 2 м, уже станет испытывать прессинг величиной около 0,2.

С каждым последующим метром показатель будет возрастать на 0,1 атм. При 5 м значение равняется 0,5. При 10 оно будет уже равняться 1. Более точное число равняется 0,97 атмосферы.

На глубоководье водная толща становится сжатой. Ее плотность увеличивается. Уже на 100 м сила будет практически равняться 10. Более точное число составляет 9,7.

На глубинном участке в 1 км водная среда будет сдавливать находящиеся в ней объекты примерно со значением в 97 атм. Поскольку при 100 м величина равна 9,7, то на 1000 м она увеличивается в 10 раз.

Изменение показателя на разных глубоководных участках представлено в таблице.

Глубина, на которую объект погружается в воду, в метрах Давление в атмосферах.
1 0,10
2 0,19
3 0,29
4 0,39
5 0,49
10 0,97
15 1,46
25 2,43
50 4,85
100 9,70
200 19,40
250 24,25
500 48,50
1000 97

При первых 10 метрах прирост невысокий и составляет 0,1 атмосферы. Дальше его показатель увеличивается.

Заключение

Глубина влияет на давление воды. С каждым метром движения объекта вглубь его показатель увеличивается на 0,1 атм. Уже на 10 м сдавливающая сила воды составляет почти 1 атмосферу. Зависимость обеих величин обусловлена плотностью воды, которая возрастает по мере движения тела в ней на дно.

Также на глубоководье происходит увеличение внешнего силового воздействия на объект. Если на поверхности тела испытывают воздействие только атмосферного давления, то в воде помимо него на них еще оказывается и гидростатическое.

При этом прирост воздействия на разных глубинных участках неодинаков. Особенно он высок при первых 10 м погружения. Дальше он начинает довольно быстро снижаться.

Источник

Давление на глубине под водой

Во время погружений мы используем для дыхания газовую смесь под давлением, равным давлению окружающей нас среды. Это давление называется абсолютным. Оно складывается из действующего на нас давления воды и атмосферы.

Давление, создаваемое атмосферой на поверхности Земли, называется атмосферным давлением. На уровне моря оно равняется 760 миллиметрам ртутного столба или одной атмосфере (одному бару). Однако его значение постоянно изменяется в связи с процессами, происходящими в атмосфере. Для обозначения истинного давления введено понятие «абсолютные атмосферы» (ATA). В наших расчетах мы будем применять для выражения абсолютного давления обозначение PATA.

Читайте также:  Рисунки береги воду для 3 класса

По европейским стандартам давление в баллоне измеряется в атмосферах (барах), что отражается на манометре, а давление воды измеряется в метрах соленой воды (msw)’или метрах пресной воды (mfw) и показывается глубиномером.

Как вы помните, при погружении, давление воды увеличивается на одну атмосферу (1 бар) каждые 10 метров (msw). Следовательно, каждые 10 метров водяного столба (msw) соответствуют увеличению давления на 1 атмосферу (ATA) или 1 бар.

Чтобы вычислять кислородные лимиты погружений, необходимо уметь определять PATA в море на определенной глубине. Для определения (PATA) нужно прибавить к показанию манометра атмосферное давление в равных единицах. Например, если глубиномер показывает 20 msw (т.е. 2 ATA или 2 бара), то PATA равно 3-м атмосферам (ATA) или 3-м барам.
Можно также это вычислить математическим путём.

Для этого сначала определим относительное давление на глубине (D) B атмосферах (Atm) по следующей формуле:

PAtm = msw : 10 msw
Затем переведем относительное давление в абсолютное (PATA) – Для этого прибавим к данной величине давление атмосферы — 1 ATA.
PATA = (D msw : 10 msw) + 1 ATA

То есть, на глубине 20 метров под водой PATA равно:
PATA = (20 msw : 10 msw) + 1 ATA PATA = 2 ATA + i ATA P = 3 ATA (бара)
Теперь давайте рассмотрим другой способ определения PATA по глубине. Для этого к значению глубины нужно прибавить 10 msw, что равно атмосферному давлению (1 ATA), и разделить на 10 msw.
PATA = (D msw +10 msw) : 10 msw

Применим его к тому же примеру. На глубине 20 метров PATA равно:
PATA = (20 msw + 10* msw) : 10 msw PATA — 30 msw : 10 msw P = 3 ATA (бара).

Формула определения максимальной глубины погружения

Компрессор высокого давления для дайвинга

Кристалл Дальтона (процентное содержание)

Обогащенные кислородом воздушные смеси и компоненты

Источник

Что случится с вашим телом на дне Марианской впадины?

Марианская впадина при длине в две с половиной тысячи километров имеет доказанную глубину не менее 11 км. Что происходит под такой толщей воды? Какие процессы там происходят?

Можно понять это, если мысленно представить, как в Марианский желоб погружается тело человека.

Первые десять – все под контролем!

Погружение до десяти метров, практикуемое любителями, обычно не вызывает дискомфорта. На глубине в 6 метров тело достигает так называемой нейтральной плавучести : давление сверху и снизу уравновешивают друг друга, без движения и с запасом воздуха в легких человек не тонет и не всплывает. Дальше фридайвинг возможен только при помощи грузов, специального оборудования или техник движения.

Тяжелое дыхание и пьяные дайверы

После 10 метров начинаются проблемы. Давление сверху удваивается. Тело начинает тонуть как камень.

Каждые следующие десять метров давление возрастает еще на одну атмосферу.

Податливое человеческое тело сжимается. Имеющиеся в нем полости воздуха под давлением начинают причинять дискомфорт: болят уши, сдавливает грудь. Сжавшиеся легкие неподготовленному человеку уже трудно наполнить воздухом при вдохе даже при наличии акваланга. Рефлексы сбиты с толку: мозг требует вздохнуть, сжатые легкие затрудняются это сделать. Но пока ничего слишком критичного не происходит. Обычный человек без оборудования прекращает погружение, потому что у него кончается воздух. Аквалангисты специально учатся дышать под толщей воды.

Дайвер, решивший нырнуть на глубину больше 20 метров, оказывается под тройным давлением по сравнению с поверхностью. Дискомфорт в теле уже существенный. Но основной проблемой на этих глубинах становится неадекватное поведение человека.

Читайте также:  Фортранс запивать водой можно ли

В обычных условиях люди дышат воздухом, в котором большую долю имеет азот, а не кислород. Под давлением в 2-3 атмосферы под водой азот в организме человека переходит в такую форму, которая действует подобно тяжелым наркотикам.

Также как и они, азот на глубине приводит к разным отклонениям в поведении человека. Кто-то впадает в эйфорию, перестает контролировать происходящее. Другие — испытывают ужас, панику, видят галюцинации. Третьи — впадают в ступор, заторможенность вплоть до обморока.

Общим для всех становится сужение поля зрения, не чувствительность к боли, потеря ориентации. С учетом того, что на глубине 20-30 метров уже совершенно темно и холодно, то снижение самоконтроля и зрения чревато опасностью. Неподготовленные люди часто срывают с себя маску и гибнут.

При небольших погружениях проблему решают, увеличивая долю кислорода в баллоне. Но на глубине за 60 метров О2 тоже становится токсичным для человека.

Чемпионский уровень

Фридайверам, ныряющим без баллонов с воздухом, азотный и кислородный наркозы не грозят. Но они ограничены возможностью задержать дыхание. На данный момент рекорд задержки дыхания составляет 11 минут, а максимум глубины погружения без акваланга — 214 метров. Причем чемпион Герберт Нич при попытке повторить экстремальное погружение еще раз подорвал свое здоровье.

Аквалангисты с баллонами на такой глубине пользуются специальной смесью газов, чтобы уменьшить риск азотного и кислородного наркоза.

На таких глубинах основная проблема — кессонная болезнь . Пузырьки газов из-за давления не могут выйти из тела человека, они начинают проникать в ткани. Если слишком быстро вернуться на поверхность в условия обычного давления, то пузырьки начинают взрываться в крови и органах. Кровь как бы вскипает, делаясь неравномерно вязкой. Результаты — от тромбов до внутренних кровотечений и болезней суставов.

Треснувшие иллюминаторы и взрывающиеся подлодки

Глубже человек может погружаться уже только внутри специальных аппаратов. Без них его расплющит толщей воды в кровавую лепешку.

До километра можно спуститься в подводной лодке. Рекорд — отечественный « Комсомолец » с расчетными 1250 м.

Глубже километра давление в 100 атмосфер так давит на подлодки, что они просто лопаются как мыльные пузыри.

Следующий уровень принадлежит батискафам.

« Челенджер », спустившийся в Мариинскую впадину, чтобы противостоять гигантскому давлению, имел толщину корпуса в 13 см при общем диаметре в метр и поплавок, заполненный специальной пеной вместо воздуха.

У предшественника «Челенджера», батискафа «Триест» на глубине в 8 км начал трескаться единственный иллюминатор, что заставило сократить пребывание на глубине.

Что подлодке смерть, то слизню хорошо

Риски, существующие на глубине из-за огромного давления, привели к тому, что ученые не практикуют в настоящий момент экстремальные погружения. Их заменили на исследования дна впадины при помощи беспилотных аппаратов типа «Нерей», способных выдержать давление в тысячу атмосфер. Да, эти машины тоже подвержены риску разрушения на глубине, но, по крайней мере, это будут лишь финансовые потери.

На удивление ученых, считавших глубины безжизненными, там обитает достаточно много живых существ, приспособившихся к давлению. Например, марианский слизень прекрасно себя чувствует на глубине в 7,5 –8 км!

Источник

Adblock
detector