Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 158. Давление воды в морских глубинах.

E-mail Печать PDF
В § 147 было указано, что давление водяного столба высоты 10 метров равно одной атмосфере. Плотность морской соленой воды на 1—2% больше, чем плотность пресной воды. Поэтому можно с достаточной точностью считать, что погружение в море на каждые 10 метров дает увеличение гидростатического давления на одну атмосферу. Например, подводная лодка, погрузившаяся на 100 м под воду, испытывает давление, равное 10 атм (сверх атмосферного), что примерно соответствует давлению внутри парового котла паровоза. Таким образом, каждой глубине под поверхностью воды соответствует определенное гидростатическое давление. Подводные лодки снабжают манометрами, измеряющими давление забортной воды; это позволяет определять глубину погружения.

На очень больших глубинах уже начинает быть заметной сжимаемость воды: вследствие сжатия плотность воды в глубоких слоях больше, чем на поверхности, и поэтому давление растет с глубиной несколько быстрее, чем по линейному закону, и график давления несколько отклоняется от прямой линии. Добавка давления, обусловленная сжатием воды, нарастает пропорционально квадрату глубины. На наибольшей глубине океана, равной 11 км, она достигает почти 3% от полного давления на этой глубине.

Для исследования очень больших глубин применяют батисферы и батискафы. Батисфера — это стальной полый шар, способный выдержать огромное давление воды в морских глубинах. В стенке батисферы устраиваются иллюминаторы — отверстия, герметически закрытые прочными стеклами. Прожектор освещает слои воды, куда уже не может проникнуть солнечный свет. Батисферу, в которой помещается исследователь, опускают с корабля на стальном тросе. Таким образом удавалось достигнуть глубин около 1 км. Батискафы, состоящие из батисферы, которая укреплена внизу большой стальной цистерны, заполненной бензином (рис. 254), опускаются на еще большие глубины. Так как бензин легче воды, то такой батискаф может плавать в глубине моря подобно дирижаблю в воздухе. Роль легкого газа играет здесь бензин. Батискаф снабжается запасом балласта и двигателями, при помощи которых он, в отличие от батисферы, может самостоятельно передвигаться, не будучи связан с кораблем на поверхности воды.

Вначале батискаф плавает на поверхности воды, подобно всплывшей подводной лодке. Для погружения в пустые балластные отсеки впускается забортная вода, и батискаф уходит под воду, опускаясь все глубже и глубже, до самого

Рис. 254. Батискаф
дна. Для всплытия сбрасывают балласт и облегченный батискаф всплывает снова на поверхность. Наиболее глубокое погружение было совершено 23 января 1960 г., когда батискаф пролежал 20 минут на дне Марианской впадины в Тихом океане, на глубине 10 919 м под поверхностью воды, где давление воды (рассчитанное с учетом повышения плотности воды вследствие солености и вследствие сжатия) составляло свыше 1150 атм. Исследователями, опускавшимися в батискафе, были обнаружены живые существа даже на этой наибольшей глубине мирового океана.

Пловец или аквалангист, нырнувший под воду, испытывает на всей поверхности своего тела гидростатическое давление окружающей воды сверх действующего постоянно атмосферного давления. Хотя тело водолаза (рис. 255), работающего в резиновом костюме (скафандре), не соприкасается с водой непосредственно, оно испытывает такое же давление, как и тело пловца, так как воздух в скафандре должен быть сжат до давления окружающей воды. По этой же причине и воздух, подаваемый по шлангу водолазу для дыхания, должен накачиваться под давлением, равным явлению воды на глубине погружения водолаза. Такое же давление должно быть у воздуха, поступающего из баллонов со сжатым воздухом в маску аквалангиста. Под водой приходится дышать воздухом повышенного давления.

Не спасает подводника от повышенного давления и водолазный колокол (рис. 256), или кессон, так как и в них

Рис. 255. Водолаз в резиновом костюме с металлическим шлемом. Воздух водолазу подается по трубке

Рис. 256. Водолазный колокол
воздух должен быть сжат настолько, чтобы не допустить воду в колокол, т. е. до давления окружающей воды. Поэтому при постепенном погружении колокола в него все время подкачивают воздух с тем расчетом, чтобы давление воздуха было равно давлению воды на данной глубине. Повышенное давление вредно отражается на здоровье человека, и это ставит предел глубине, на которой возможна безопасная работа водолаза. Обычная глубина погружения водолаза в резиновом скафандре не превосходит 40 м: на этой глубине давление увеличено на 4 атм Работа водолаза на большей глубине возможна только в жестком («панцирном») скафандре, принимающем на себя давление воды. В таком скафандре можно безопасно находиться на глубине до 200 м. Воздух в такой скафандр подается при атмосферном давлении.

При длительном пребывании под водой при давлении, значительно превышающем атмосферное, большое количество воздуха оказывается растворенным в крови и других жидкостях организма водолаза. Если водолаз быстро поднимается на поверхность, то воздух, растворенный под большим давлением, начинает выделяться из крови в виде пузырьков (так же, как выделяется в виде пузырьков воздух, растворенный в лимонаде, находящемся в закупоренной бутылке под повышенным давлением, при вытаскивании пробки). Выделяющиеся пузырьки причиняют резкую боль во всем теле и могут вызвать тяжелое заболевание («кессонная болезнь»). Поэтому водолаза, долго пробывшего на большой глубине, следует поднимать на поверхность медленно (часами!), чтобы растворенные газы успевали выделяться постепенно, не образуя пузырьков.

Комментарии  

 
-1 #23 петух 20.08.2016 11:13
:oops:
Цитировать
 
 
-3 #22 Niке 17.03.2014 11:41
еу бичес) сайт супер спасибо)
Цитировать
 
 
+14 #21 23.04.2012 14:26
Настройте пожалуйста выпадающее меню. Раскрывается и не сворачивается.
Цитировать
 
 
-13 #20 02.04.2012 17:32
а каково давление воды на глубине 100 м и сила давления на стекло площадь окна 0,05
Цитировать
 
 
-2 #19 30.03.2012 17:42
Господа я конечно физик хреновый!И исходя из этого у меня вопрос. Если например в Эвересте была пещера заполненная водой до самого дна там было бы давление как в мариинской впадине?
Цитировать
 
 
-9 #18 25.03.2012 06:43
Помогите с задачей "На какой глубине в пруду давление в 2 раза больше нормального атмосферного?" ЕСЛИ АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ=100000 Па!
Цитировать
 
 
+7 #17 23.03.2012 15:10
помагите с физикой
Цитировать
 
 
+9 #16 06.03.2012 18:44
юппи я завтра 100% получу 5 :D :D ну как всегда
Цитировать
 
 
0 #15 06.03.2012 18:42
ненавижу физику
Цитировать
 
 
+4 #14 08.02.2012 12:57
Урааа я наконец-то исправлю двойки по физике!!!
Цитировать
 
 
+2 #13 12.01.2012 22:45
По-этому когда человек резко выныривает с большой глубины он должен как можно сильнее закричать...
Цитировать
 
 
+3 #12 02.01.2012 16:11
блииинннн... а я оценки исправляю по физике... доклады ищу))
Цитировать
 
 
+1 #11 29.11.2011 17:45
Давление воды будет 1133 атмосферы или бар, или 1133кг на кв.см или 113.3 тонны на кв.м на глубине 11км
Цитировать
 
 
-4 #10 21.08.2011 20:31
Да потому что в батискафе очень много воздуха,который сжимается под давлением,стрем ясь вырваться на ружу.
Цитировать
 
 
-4 #9 04.06.2011 16:20
Ответьте дорогие господа! каким образом рыбы плавают на глубине до 3000м. а закалёный сталью подводная лодка не выдерживает на 1000м. а более глубиные рыбы кости которых не превышают толшину пальца!!!!
Цитировать
 
 
-10 #8 25.04.2011 15:05
:cry: :cry: :cry: :cry: :cry: :cry: :cry:

Давление воды на глубине 50 м?11035м?
Цитировать
 
 
-15 #7 14.04.2011 17:53
:cry: масса пробкового спасательного круга равна4.8кг. определить подъёмную силу круга в пресной воде
Цитировать
 
 
-5 #6 02.03.2011 16:57
пасибо , козырно! тока маловато блин
Цитировать
 
 
+7 #5 26.01.2011 08:27
блин задали по физике строение батискафа ибатисферы, выбы ещё про батисферу сделали. ну всё равно пасибо.
Цитировать
 
 
+14 #4 18.01.2011 16:48
Цитирую Эльмаз:
А как можно Рассчитать давление воды на глубине 11034 м?

можно 11034x10x1000
Цитировать
 
 
-12 #3 18.01.2011 16:46
но всёровно спосибо
Цитировать
 
 
+8 #2 19.12.2010 16:18
А как можно Рассчитать давление воды на глубине 11034 м?
Цитировать
 
 
-32 #1 20.05.2010 17:45
Привет, как дела? :-x:-x Ты знаешь кому писал, что тебе 20 лет и ты учишся в 5 курсе?
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: