Áp Suất Nước Theo Độ Sâu

Đau đớn, bi thương nôn, bất tỉnh, thậm chí còn tử vong là các cái "giá" khủng khiếp cho con người nếu đi quá giới hạn của biển.

Bạn đang xem: Áp suất nước theo độ sâu


Con người vẫn đang còn những số lượng giới hạn thể chất nhất định tất yêu vượt qua. Một trong những hạn chế đó là áp suất của nước. Những tiêu giảm này làm cho việc tìm hiểu đáy biển gặp gỡ nhiều khó khăn.

A. Trên sao bọn họ không thể lặn sâu như cá?



Con tín đồ tuy là thống trị Trái Đất tuy thế vẫn có tương đối nhiều hạn chế so với những sinh trang bị khác, vào đó năng lực bơi lội và lặn so với các sinh đồ dùng dưới nước thất bại kém cực kỳ xa.

Sự khác hoàn toàn tới từ chính kết cấu của khung người và một vài quy quy định vật lý:

1. Lặn dưới biển sâu sâu không bình oxy

Khi lặn sâu xuống nước, chúng ta cần gồm một lượng oxy đủ lớn trong phổi, cho nên vì vậy những fan lặn cơ mà không đề nghị bình thì phải tập luyện thở rất nhiều để sở hữu dung tích phổi buổi tối đa. Tuy nhiên giới hạn lặn vẫn rất hạn chế.

Họ được mệnh danh là "người cá" vì hoàn toàn có thể xuống tới độ sâu ngoạn mục (Loic Leferme, tín đồ lặn sâu nhất nỗ lực giới, xuống mang đến độ sâu 162m không tồn tại bình oxy hồi tháng 10/2002).

Nhưng độ sâu này cũng chẳng ngấm vào đâu so với kỹ năng của cá hay những sinh vật đại dương khác.

Điều gì đang giới hạn tài năng này, vì sao đến từ sức nghiền từ môi trường xung quanh nước lên cơ thể, số lượng giới hạn dung tích phổi (trung bình họ chỉ nhịn thở khoảng 3 phút) và khả năng thích nghi của khung hình với áp suất vắt đổi.



Giới hạn lặn của bé người. Ảnh minh họa.


Để có thể lặn sâu, các thợ lặn chuyên nghiệp hóa không phải bình chăm sóc khí, họ cần tập luyện để kiểm soát và điều chỉnh nhịp tim bức xạ chậm nhằm mục tiêu giảm sự tuần hoàn, đồng thời tăng cường thể tích phổi buổi tối đa.

Theo bên sinh lý học Erika Schagatav, nằm trong Đại học tập Harnosen (Thụy Điển), bạn lặn rất có thể tập luyện để say đắm ứng với sự biến đổi mà môi trường thiên nhiên tác cồn khi bơi nhằm giảm nhịp tim xuống tới mức thấp nhất.

Điều này giúp cho các thợ lặn dưới biển sâu lâu năm rất có thể lặn sâu hơn gần như thợ lặn mới, điều tất yêu một nhanh chóng một chiều mà tất cả được.

Video: Tác động của áp suất lên khung hình người



Tác hễ của áp suất lên cơ thể người.


Tác hễ của áp suất dữ dội

Nếu như bên trên cạn, họ chỉ chịu áp lực nặng nề của bầu không khí (khoảng 1 atmosphere) thì ở bên dưới nước họ phải chịu đựng thêm áp lực của nước (Cứ 10 mét nước là thêm 1atm) cộng với không khí.

Mọi vật chìm xuống nước đông đảo chịu áp suất của nước. Áp suất này xác suất thuận với độ sâu: khi độ sâu tăng 10 m, áp suất sẽ tạo thêm 1 atm. Tức là mỗi diện tích 1 cm2 sẽ tạo thêm áp lực là 1 trong kg.

Trong cơ thể có phần nhiều phần rỗng mà lại có hóa học hơi như nhì lá phổi, lớp ở giữa của tai, những xoang (hốc xương) sinh sống mũi, ở trán... Bọn chúng là phần lớn phần tinh tế cảm tuyệt nhất với áp suất cũng như dễ bị tổn hại nhất.


*

Chúng ta vẫn quan trọng lặn sâu như nhiều loài cá. Ảnh Internet.


Áp suất này ảnh hưởng tác động trước hết lên màng nhĩ khiến họ cảm thấy vô cùng cực khổ do sự mất cân bằng áp suất.

Dù ta nút bí mật lỗ tai khi bơi lội để tránh áp suất tác động ảnh hưởng vào tai thì xuống chừng 3m đã thấy tức giận rồi vì màng nhĩ không cảm thấy được chuyển đổi về áp suất sinh hoạt độ sâu, cho nên vì vậy cơ chế thích hợp nghi không làm cho việc.

Nhưng trên sao họ vẫn có thể lặn sâu vào một nấc độ khăng khăng khi mà mới chỉ lặn sâu 30 mét thì khung người đã chịu đựng lực ép tương tự 45.000 kg!

Đây là do sự cân bằng áp suất giữa bên trong và bên phía ngoài cơ thể, phòng ban của người cứng cáp có tới trên 60% là nước.

Mặt khác, không gian nén mà tín đồ đó hít vào lại sở hữu áp suất bởi áp suất mà lại nước công dụng vào tín đồ đó, góp đối trọng lại mức độ đè này.

Một định quy định vật lý phát biểu như sau: áp suất với thể tích của một hóa học khí trở thành thiên theo tỉ trọng nghịch.

Xem thêm:

Do đó, càng xuống sâu, thể tích các phần khí bên phía trong cơ thể như phổi càng giảm đi, mà lại con tín đồ chỉ chịu được sự giảm thể tích cực kỳ giới hạn, điều đó làm khả năng lặn của chúng ta bị tinh giảm rất nhiều.

Như vậy khi mà áp suất bên phía trong và bên ngoài còn cân đối nhau thì người lặn vẫn trong tâm lý an toàn, một khi áp suất phía bên ngoài quá lớn so với áp suất bên trong. Chúng ta sẽ bị nước "đè" chết!

Ở độ sâu 160 mét, áp suất lên trên người là 16 atm. Nói bí quyết khác, mỗi mét vuông chịu sức ép của... 160 tấn hóa học lỏng bên trên nó.

Với thợ lặn tất cả trang bị bình dưỡng khí, họ vẫn thực hiện làm việc điều chuyển một phần không khí quý giá trong vòi Eustache (ống nối mũi cùng với tai) nhờ bóp nhị lỗ mũi với thở bởi mũi.

Còn khi áp suất quá lớn, họ sẽ bị bi hùng nôn, ói, bất tỉnh... Thật nguy hiểm đúng không ạ nào?


*

Trở ngại ngùng về Nitơ

Nếu lặn sâu hơn (40 mét), bạn lặn hoàn toàn có thể rơi vào tâm lý "say Nitơ". Lý do, khi lặn sâu, Nitơ lại tung vào vào máu nhiều hơn thế nữa là do định luật pháp về hóa học khí phối hợp trong nước:

Khi nhiệt độ không đổi khác thì số lượng khí hài hòa trong nước tỉ trọng thuận với áp suất của khí đó.

Bình thường, lúc ở bên trên cạn bọn chúng ở trạng thái cân bằng và độ đậm đặc Nitơ nghỉ ngơi mức bình an trong máu. Nitơ vẫn xâm nhập vào máu khiến người lặn như một kẻ say rượu với các làm việc vụng về.

Triệu chứng còn nặng trĩu hơn, nếu vừa mệt lại vừa lạnh, độc nhất vô nhị là trước đó lại có uống rượu. Xuống tới độ sâu 90- 100 mét, thì hoàn toàn có thể bị mê sảng, bất tỉn. Gây gian nguy cho tính mạng con người người lặn.

Một nguy cơ nguy khốn khác khi fan thợ lặn lặn sâu nhưng bất ngờ nổi lên khía cạnh nước là, bởi vì áp suất nước giảm, nitơ trong ngày tiết bị co và giãn nhanh tạo nên những bọt khí làm cho tắc mạch máu cực kỳ nguy hiểm.

Nitơ hòa tan vô số gây xôn xao và tác động ảnh hưởng lên cục bộ cơ thể, phía trên được xem là nguy cơ khiến cho nhiều bạn tử vong hoặc bị những di bệnh nặng nề lúc lặn.

2. Lặn sâu với bình dưỡng khí

Mặc mặc dù được sản phẩm công nghệ bình chăm sóc khí, thời gian dưới nước của bé người kéo dài lên khôn cùng nhiều, nhưng số lượng giới hạn lặn sâu vẫn rất hạn chế (khoảng 330m gồm bình oxy theo ghi thừa nhận của sách kỷ lục Guiness vì một công dân Ai Cập xác lập năm 2005).

Áp lực nước vẫn chính là yếu tố ngăn cản vô cùng lớn mặc dù có bình dưỡng khí hay là không (vì bình oxy chỉ giúp kéo dãn dài thời gian bên dưới nước chứ không thay đổi được sự ảnh hưởng tác động của áp lực nước lên cơ thể).

Do sự nguy hiểm của áp lực đè nén nước lên khung người nên lặn chưa phải là môn thể thao giành riêng cho mọi người, tốt nhất là những người có dịch về tim, tai, phổi, máu áp, sức mạnh yếu...

B. Lý giải vì sao những loài cá cùng sinh vật đại dương khác có thể ở sâu mặt dưới đại dương


Mặc dù say đắm nghi với môi trường thiên nhiên nước nhưng không phải loài cá như thế nào cũng hoàn toàn có thể lặn sâu, chúng cũng đều có những giới hạn của riêng biệt mình.

Theo đó, cá voi Sperm lặn sâu nhất mặt dưới biển cùng với độ sâu 2km (cũng chẳng là gì đối với độ sâu của biển đúng không nào nào?). Lưu lại ý: cá voi nằm trong lớp thú chứ không phải cá mà nhiều người nhầm tưởng từ thương hiệu gọi.

Chúng bao hàm cơ chế riêng rẽ nhằm làm ra cân bởi áp suất bên phía trong và phía bên ngoài để tránh bị áp lực nước "bóp méo". Đồng thời tài năng hô hấp bằng mang cũng là lý do khiến cá hoàn toàn có thể sống ưng ý nghi hoàn hảo trong môi trường thiên nhiên nước.


Chúng không trở nên bệnh "giảm áp" như chúng ta do lúc lặn, lấy một ví dụ cá voi công ty táng sẽ sở hữu được phần ngực thu thon thả lại theo sự tăng áp suất bên ngoài, phổi cũng thu bé dại lại, bọt bong bóng phổi đẩy lên, bàn bạc khí xong xuôi lại.

Khí nitơ sẽ không xẩy ra hòa tan trong máu góp chúng có thể lặn lên lặn xuống rất cấp tốc mà không lúng túng sự thay đổi áp suất bất ngờ đột ngột tác động. Góp chúng thay đổi "quán quân lặn" sâu độc nhất của giới đại dương cả.

Những một số loại cá lại có các chiếc bong láng khí gồm thể thay đổi thể tích dễ ợt nhằm giúp chúng biến hóa độ sâu dễ dàng. Sự biến đổi áp suất của bong bóng giúp chúng kiểm soát và điều chỉnh vị trí dễ dàng dàng.

Điều này giúp cá có thể lặn sâu nhưng vẫn cân bằng áp suất bên ngoài, tùy thể tích và size cá nhưng chúng có thể lặn sâu về tối đa bao nhiêu.

C. Tại sao vẫn bao hàm sinh vật hoàn toàn có thể sống dưới mặt đáy đại dương, địa điểm có áp lực nước khủng khiếp nhất?


Một sự mới mẻ là, vẫn có những sinh đồ vật sống tận sâu dưới đáy đại dương và thích nghi cực tốt với nơi không tồn tại ánh sáng sủa lẫn áp suất vô cùng mập này.

Áp lực nước biển chưa phải là vấn đề của các sinh thứ dưới biển cả sâu bởi khung hình chúng được cấu tạo gần như hoàn toàn bằng nước. (Tỉ lệ nước ở các sinh đồ này cao hơn nữa 70% cơ thể).

Nơi sâu tuyệt nhất trên Trái Đất là lòng vực Mariana Trench làm việc Thái tỉnh bình dương (11 km), cấp 5 lần khả năng lặn của "quán quân lặn" là cá voi đơn vị Táng. Các nhà khoa học mong tính trên đây, áp lực nặng nề nước khủng khiếp tới ngưỡng 100 MPa.

Thế nhưng, vẫn đang còn những sinh trang bị tồn trên được, vượt trội như bọ gấu nước. Một nghiên cứu và phân tích do Kunihiro Seki với Masato Toyoshima trực thuộc ĐH Kanagawa (Nhật) ra mắt hồi 1998 cho thấy sinh đồ dùng này rất có thể chịu được áp suất lên tới 600 MPa sinh sống trạng thái "đơ"!