Sedan skolåren vet alla att vatten är tätare än luft. På grund av detta är förändringen i tryck under vatten med nedsänkning snabbare än dess förändring med ökande höjd. Så när man går ner 10 meter, ökar trycket per atmosfär. I djupa oceaniska depressioner, som når 10 tusen meter, är denna siffra 1 tusen atmosfärer. Hur man tar reda på hur trycket förändras under vatten och hur det påverkar levande varelser kommer att beskrivas nedan.
Fysiska beräkningar
Tätheten för s alt havsvatten är 1-2 % högre än den för färsk vätska. Därför är det med en viss noggrannhet möjligt att beräkna vilket tryck som är under vatten, för när det sänks ned för var 10:e meter ökar det med en atmosfär. Till exempel upplever en ubåt på 100 meters djup ett tryck på 10 atmosfärer, vilket kan jämföras med indikatorerna inuti en ångpanna i ett lok. Av detta följer att varje lager i havet har sitt egethydrostatiskt index. Alla ubåtar är utrustade med tryckmätare som mäter trycket på vattnet överbord, utifrån vilka man kan bestämma nedsänkningsgraden.
På stort djup blir vattnets kompressibilitet märkbar, eftersom dess densitet i djupa lager är högre än på ytan. Och trycket stiger snabbare än linjärt, vilket gör att grafen avviker något från en rak linje. Det extra trycket som orsakas av vätskekompression ökar med kvadraten. När man går ner 11 km är det cirka 3 % av det totala trycket på detta djup.
Hur hav och hav utforskas
Studien använder badyskafer och badysfärer. En bathysphere är en stålkula med ett tomrum inuti som tål det mycket höga trycket från djuphavet. En hyttventil är placerad i badysfärens vägg - en hermetisk öppning stängd med starkt glas. Badysfären med forskaren sänks från fartyget på en stålkabel till det där vattenskiktet som strålkastaren inte kan lysa upp. Tack vare denna enhet var det möjligt att gå ner till 1 km. Badysfärer med badysfär (förstärkta i botten med en stor ståltank), som är fyllda med bensin, kan uppnå ännu större nedsänkning.
Eftersom bensinens densitet är mindre än vatten, kan en sådan struktur röra sig i havet, som ett luftskepp i luften. Bensin används istället för lättgas. Samtidigt är batysfären utrustad med en försörjning av ballast och en motor, tack vare vilken den, till skillnad från bathysfären, kan röra sig självständigt, utan att kräva kommunikation med fartyget påyta.
Studier av tryck under vatten på djup
Först flyter badet på vattnet som en flytande undervattenssked. För att börja dyka hälls havsvatten i de tomma barlastfacken, på grund av vilket strukturen börjar sjunka djupare och djupare under vattnet tills den når botten. För att ta sig upp till ytan släpps ballasten och utan överflödig last stiger bathyscapen lätt till ytan.
Det djupaste dyket med ett badyskaf gjordes den 23 januari 1960, när han tillbringade 20 minuter i Mariangraven på ett djup av 10919 meter under vatten, där trycket var mer än 1150 atmosfärer (beräkningen genomfördes med hänsyn till vätskans densitetsökning på grund av kompression och s alth alt). Som ett resultat av experimentet hittade forskarna levande varelser som lever även på sådana svåråtkomliga platser.
Vattentryck
När en dykare eller simmare dyker stöter på hydrostatiskt tryck över hela kroppens yta, samtidigt som det överskrider kroppens normala parametrar. Även om dykarens kropp kanske inte är i direkt kontakt med vattnet på grund av gummidräkten, utsätts dykarens kropp för samma tryck som påverkar simmarens kropp, eftersom luften i dräkten måste komprimeras för att ta hänsyn till miljöfaktorer. På grund av detta måste även andningsluften som tillförs genom slangen pumpas in, med hänsyn till vattnets tryck på avsett djup. Samma indikator måste vara för luften som levereras från cylindrarna till dykarmasken. Därför måste dykare andas luft med ovanliga hastigheter.
En dykklocka eller en caisson hjälper inte heller mot tryck, eftersom luften i den ska komprimeras så att den inte hamnar under klockan, det vill säga öka den till miljöindikatorer. Av denna anledning, med en gradvis nedsänkning, sker en konstant pumpning av luft med förväntan på vattentryck på det djup som nås.
Höga priser har en dålig effekt på en persons välbefinnande och hälsa, varför det finns en viss gräns för vilka människor kan arbeta utan att skada hälsan. Vanligtvis, när man dyker i en dykardräkt, når den 40 meter, vilket motsvarar 4 atmosfärer. En dykare kan bara gå ner till stora djup i en styv rymddräkt, som tar på sig vattnets tryck. Den kan säkert dyka upp till 200 meter.
Inverkan på människors hälsa
När du vistas under vatten under lång tid vid högt tryck kommer en betydande mängd luft att lösas upp i blodet och andra kroppsvätskor. Om dykaren snabbt stiger till ytan, kommer den lösta luften att börja släppas ut från blodet i form av bubblor. Det plötsliga släppet av bubblor kan leda till svår smärta i hela kroppen och leda till tryckfallssjuka. Därför kan det ta lång tid (flera timmar) för den lösta gasen att släppas ut gradvis och utan bubblor för att få upp en dykare som har arbetat på stora djup under lång tid.
Havstryck och marina djur
Även om de enorma tryckvärdena på havets botten tidigare indikerades, är dessa inte så signifikanta indikatorer för marina djur. Lokala invånare kan enkelt och lugnt uthärda enorma fluktuationer i denna indikator under dagen. Vissa sådana djur tolererar dock inte en kraftig förändring i trycket särskilt bra. Till exempel kommer havsabborre att svälla när den tas till land, särskilt om den tas upp ur vattnet mycket snabbt.
Atmosfärstrycket under vatten är ganska lätt att beräkna. Det räcker med att komma ihåg att för varje 10 meter finns det 1 atmosfär. Men på större djup spelar andra indikatorer in, såsom kompression och vattentäthet. I detta sammanhang kommer det att vara nödvändigt att utföra beräkningen med hänsyn till dessa värden.
