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Le milieu physique
Qu’est ce qu’une pression?
Pression (Pa)
Aire de la surface pressée (m2)
Valeur de la force pressante (N)
S
FP
La pression rend compte de l'effet produit par une force pressante sur une surface donnée.
Unités : 1Pa = 1N / m2
1 bar = 1 kg / cm2
Pression atmosphérique, pression hydrostatique, pression absolue
Pression atmosphérique, pression hydrostatique, pression absolue
Force exercée par les gaz formant notre atmosphère en tout point d’un corps à la surface de la terre : c’est la pression atmosphérique. On simplifie et on considère qu’elle vaut 1 bar.
Force de pression exercée en tout point du plongeur en immersion et qui s’intensifie à la descente. Elle est la résultante de la masse d’eau qui se trouve entre lui et la surface c’est une pression propre au milieu. C’est la pression hydrostatique. Elle augmente de 1 bar tous les 10 m
Pression absolue = P atmosphérique + P hydrostatique
Pression atmosphérique, pression hydrostatique, pression absolue
Flottabilité : théorème d’Archimède
Loi d’Archimède : Tout corps plongé dans un liquide est soumis à une force exercée par ce liquide, verticale et dirigée vers le haut, égale au poids du volume déplacé
Notion de flottabilité
Poussée d’archimède
Action de la gravitéForce résultante, vers le bas, l’objet coule
Poussée d’archimède
Action de la gravité
Force résultante, vers le haut, l’objet flotte
Flottabilité : théorème d’Archimède
Flottabilité et poids apparent
Poids apparent = Poids réel – Poussée d’archimède
Positif : la poussée d’Archimède ne suffit pas à compenser les forces de gravité, le corps coule : il a une flottabilité négative
Nul: équilibre parfait entre les effets des deux forces, le corps reste en équilibre entre deux eaux. Il a une flottabilité nulle
Négatif : la poussée d’Archimède l’emporte sur la gravité, le corps flotte : il a une flottabilité positive
Applications : Gilet gonflable, poumon ballast, lestage, technique d’immersion ….
Compressibilité des gaz : Loi de Boyle Mariotte
Énoncé du théorème : A quantité de gaz et à température constante, le volume d’un gaz est inversement proportionnel à la pression totale qu’il subit.
POVO = P1V1 = P2V2 = constante
avec PO etVO la pression et le volume initiaux de l’objet
Compressibilité des gaz : Loi de Boyle Mariotte
Conséquences : Barotraumatismes
à la descente : - Masque - Oreille
à la remontée : - Sinus- Poumons- Intestins
Compressibilité des gaz : Loi de Boyle Mariotte
à la remontée : surpression pulmonaire
Conséquences : Barotraumatismes
Compressibilité des gaz : Loi de Boyle Mariotte
Compressibilité des gaz : Loi de Boyle Mariotte
Application
Compressibilité des gaz : Loi de Boyle Mariotte
Application
Composition des gaz : loi de Dalton
Exemple : Un plongeur se trouve à 20 m, donc la pression qui s'exerce sur lui est de 3 bars . L'air qu'il respire est soumis à la même pression. L'air est composé de 21 % d'oxygène et de 79 % d'azote, donc la pression d’O2, d'après Dalton est de 21% x 3 bars soit 0,63 bars. De même, la pression de l'azote est de 79% x 3 bars soit 2,37 bars
Dissolution des gaz dans les liquides : Loi de Henry
Dissolution des gaz dans les liquides : Loi de Henry
Plus le plongeur va descendre, plus la pression de l'air respiré va être grande donc plus les tissus vont absorber une grande quantité d'azote. Donc si le plongeur remonte suffisamment lentement, l'azote aura le temps d'être éliminé par la respiration. Par contre, si la remontée est trop rapide, l'azote va retrouver sa forme gazeuse dans les tissus avant d'être éliminé et le volume de gaz va augmenter , pouvant provoquer des accidents graves puisque la pression qui s'exerce sur lui va diminuer. Les gaz vont reprendre leur forme gazeuse à la même vitesse qui a été nécessaire à la saturation. Conséquences
Les conséquences d’un ADD peuvent être très graves puisqu’elles peuvent aller du simple « accident mineur » à la mort