Mula noong school years, alam na ng lahat na ang tubig ay mas siksik kaysa hangin. Dahil dito, ang pagbabago ng presyon sa ilalim ng tubig na may paglulubog ay mas mabilis kaysa sa pagbabago nito sa pagtaas ng altitude. Kaya, kapag bumababa ng 10 metro, mayroong pagtaas ng presyon sa bawat kapaligiran. Sa malalim na mga karagatan ng karagatan, na umaabot sa 10 libong metro, ang figure na ito ay 1 libong mga atmospheres. Paano malalaman kung paano nagbabago ang presyon sa ilalim ng tubig at kung paano ito nakakaapekto sa mga buhay na nilalang ay ilalarawan sa ibaba.
Mga pisikal na kalkulasyon
Ang density ng maalat na tubig dagat ay 1-2% na mas mataas kaysa sa sariwang likido. Samakatuwid, na may isang tiyak na katumpakan, posibleng kalkulahin kung anong presyon ang nasa ilalim ng tubig, dahil kapag inilubog sa bawat 10 metro, tumataas ito ng isang kapaligiran. Halimbawa, ang isang submarino sa lalim na 100 metro ay nakakaranas ng isang presyon ng 10 mga atmospheres, na maaaring ihambing sa mga tagapagpahiwatig sa loob ng isang steam boiler sa isang lokomotibo. Ito ay sumusunod mula dito na ang bawat layer sa dagat ay may sarilinghydrostatic index. Ang lahat ng mga submarino ay nilagyan ng mga pressure gauge na sumusukat sa presyon ng tubig sa dagat, kung saan matutukoy mo ang antas ng paglulubog.
Sa sobrang lalim, nagiging kapansin-pansin ang compressibility ng tubig, dahil mas mataas ang density nito sa malalalim na layer kaysa sa ibabaw. At ang presyon ay tumataas nang mas mabilis kaysa sa linearly, na nagiging sanhi ng bahagyang paglihis ng graph mula sa isang tuwid na linya. Ang karagdagang presyon na dulot ng fluid compression ay tumataas sa parisukat. Kapag bumababa ng 11 km, ito ay humigit-kumulang 3% ng kabuuang presyon sa lalim na ito.
Paano ginalugad ang mga dagat at karagatan
Ang pag-aaral ay gumagamit ng mga bathyscaphe at bathysphere. Ang bathysphere ay isang bolang bakal na may walang laman sa loob na makatiis sa napakataas na presyon ng malalim na dagat. Ang isang porthole ay inilalagay sa dingding ng bathysphere - isang hermetic opening na sarado na may malakas na salamin. Ang bathysphere kasama ng mananaliksik ay ibinababa mula sa barko sa isang bakal na cable patungo sa layer ng tubig na hindi maipaliwanag ng searchlight. Salamat sa device na ito, posibleng bumaba sa 1 km. Ang mga bathyscaphe na may bathysphere (pinalakas sa ibaba na may malaking tangke ng bakal), na puno ng gasolina, ay maaaring magkaroon ng mas malaking immersion.
Dahil ang densidad ng gasolina ay mas mababa kaysa sa tubig, ang ganitong istraktura ay maaaring gumalaw sa dagat, tulad ng isang blimp sa hangin. Gasoline ang ginagamit sa halip na light gas. Kasabay nito, ang bathyscaphe ay nilagyan ng isang supply ng ballast at isang makina, salamat sa kung saan, hindi katulad ng bathysphere, maaari itong lumipat nang nakapag-iisa, nang hindi nangangailangan ng komunikasyon sa barko saibabaw.
Mga pag-aaral ng pressure sa ilalim ng tubig sa lalim
Sa una, ang bathyscaphe ay lumulutang sa tubig na parang lumulutang na kutsara sa ilalim ng tubig. Upang simulan ang pagsisid, ang tubig sa dagat ay ibinubuhos sa mga walang laman na ballast compartment, dahil kung saan ang istraktura ay nagsisimulang lumubog nang mas malalim at mas malalim sa ilalim ng tubig hanggang sa umabot sa ilalim. Upang umakyat sa ibabaw, ang ballast ay pinakawalan, at nang walang labis na kargamento, ang bathyscaphe ay madaling tumaas sa ibabaw.
Ang pinakamalalim na pagsisid gamit ang bathyscaphe ay isinagawa noong Enero 23, 1960, nang gumugol siya ng 20 minuto sa Mariana Trench sa lalim na 10919 metro sa ilalim ng tubig, kung saan ang presyon ay higit sa 1150 na mga atmospheres (ang pagkalkula ay isinagawa out na isinasaalang-alang ang pagtaas sa density ng likido dahil sa compression at kaasinan). Bilang resulta ng eksperimento, nakahanap ang mga mananaliksik ng mga buhay na nilalang na naninirahan kahit sa mga lugar na mahirap maabot.
Pressyon ng tubig
Kapag diving, ang isang scuba diver o swimmer ay nakakaranas ng hydrostatic pressure sa buong ibabaw ng katawan, habang ito ay lumalampas sa normal na mga parameter ng kanyang katawan. Bagama't ang katawan ng maninisid ay maaaring hindi direktang kontak sa tubig dahil sa goma na suit, ang katawan ng maninisid ay napapailalim sa parehong presyon na nakakaapekto sa katawan ng manlalangoy, dahil ang hangin sa suit ay dapat na i-compress upang isaalang-alang ang mga salik sa kapaligiran. Dahil dito, kahit na ang paghinga ng hangin na ibinibigay sa pamamagitan ng hose ay dapat na pumped in, isinasaalang-alang ang presyon ng tubig sa nilalayong lalim. Ang parehong indicator ay dapat para sa hangin na inihatid mula sa mga cylinder patungo sa mask ng scuba diver. Kaya, kailangang makalanghap ng hangin ang mga diver na may hindi pangkaraniwang mga rate.
Ang isang diving bell o isang caisson ay hindi rin makakatulong laban sa presyon, dahil ang hangin sa loob nito ay dapat na i-compress upang hindi ito mahulog sa ilalim ng kampanilya, iyon ay, dagdagan ito sa mga tagapagpahiwatig ng kapaligiran. Para sa kadahilanang ito, sa unti-unting paglulubog, mayroong patuloy na pagbomba ng hangin na may inaasahang presyon ng tubig sa lalim na naabot.
Ang mataas na rate ay may masamang epekto sa kagalingan at kalusugan ng isang tao, kaya naman mayroong isang tiyak na limitasyon kung saan ang mga tao ay maaaring magtrabaho nang walang pinsala sa kalusugan. Karaniwan, kapag diving sa isang diving suit, umabot ito sa 40 metro, na tumutugma sa 4 na atmospheres. Ang isang maninisid ay maaaring bumaba sa napakalalim lamang sa isang matibay na space suit, na kukuha sa presyon ng tubig. Maaari itong ligtas na sumisid ng hanggang 200 metro.
Epekto sa kalusugan ng tao
Kapag nanatili ka sa ilalim ng tubig nang mahabang panahon sa mataas na presyon, maraming hangin ang matutunaw sa dugo at iba pang likido sa katawan. Kung mayroong isang mabilis na pagtaas ng maninisid sa ibabaw, pagkatapos ay ang natunaw na hangin ay magsisimulang ilabas mula sa dugo sa anyo ng mga bula. Ang biglaang paglabas ng mga bula ay maaaring humantong sa matinding pananakit sa buong katawan at humantong sa decompression sickness. Samakatuwid, maaaring tumagal ng mahabang panahon (ilang oras) para unti-unting mailalabas ang natunaw na gas at walang mga bula upang mapataas ang isang maninisid na nagtrabaho nang napakalalim sa mahabang panahon.
Sea pressure at marine animals
Bagaman ang napakalaking halaga ng presyon sa ilalim ng dagat ay dati nang ipinahiwatig, para sa mga hayop sa dagat ang mga ito ay hindi gaanong makabuluhang mga tagapagpahiwatig. Ang mga lokal na residente ay madali at mahinahon na makatiis ng malalaking pagbabago sa indicator na ito sa araw. Gayunpaman, ang ilang mga hayop ay hindi pinahihintulutan ang isang matalim na pagbabago sa presyon nang napakahusay. Halimbawa, bumukol ang sea bass kapag dinala sa lupa, lalo na kung napakabilis na naalis sa tubig.
Ang presyon ng atmospera sa ilalim ng tubig ay medyo madaling kalkulahin. Sapat na tandaan na para sa bawat 10 metro mayroong 1 kapaligiran. Gayunpaman, sa mas malalim na lugar, ang iba pang mga tagapagpahiwatig ay naglalaro, tulad ng compression at density ng tubig. Kaugnay nito, kakailanganing isagawa ang pagkalkula na isinasaalang-alang ang mga halagang ito.
