existuje několik faktorů, které je třeba vzít v úvahu při pokusu o určení „limitu rozdrcení potápěče“. Lidské tělo se skládá z až 60% vody a zanechává 40% tělesné tkáně. Vzduchové oddělení obklopené tělesnou tkání a samotným percentilem vody mají odlišnou náchylnost k drcení. Nejjednodušší k rozdrcení jsou naše vzduchové prostory, jako je naše střední ucho, dutiny a naše plíce. Tak, jak hluboko se můžete ponořit, než budete rozdrceni?
TL; DR;
zkrátka potápěč nemůže být jednoduše rozdrcen hmotností vody. Dokonce i v extrémních hloubkách.,
jak hluboko se můžete ponořit před rozdrcením?
lidská kost drtí asi 11159 kg na čtvereční palec. To znamená, že bychom se museli ponořit do hloubky asi 35,5 km, než se kosti rozdrtí. To je třikrát tak hluboké jako nejhlubší bod v našem oceánu.
40% nevodných plynných minerálů a tkání, jako jsou soli, bílkoviny, tuky a lipidy, je prakticky nemožné komprimovat podobně jako voda.
podívejme se na nejzákladnější fyziku, která určuje změny objemu tlakem ve snaze zjistit, jak snadno mohou být potápěčské vzduchové prostory rozdrceny., Boyleův zákon uvádí lineární vztah mezi hloubkou, tlakem, objemem a hustotou ve vodě. Pro účely tohoto článku předpokládáme 1 bar na 10 metrů vody.
viz tabulka Boyleova zákona níže.,
Hloubka
Povrch
10 m
20m
30m
40 m
Tlak
1 bar a
2 bar
3 bar
4 bar,
5 bar
Objem
Hustota,
1x
2x
3x
4x
5x
Protože voda je prakticky nestlačitelná zaměřujeme se na drcení vzduchové mezery v našem těle jako první.
potápěči a potápěči se spoléhají na vyrovnání, aby zabránili poškození jejich těl., Kompenzují statický tlak vody přidáním stejného tlaku plynu do svých vzduchových prostorů jako atmosférický tlak hloubky, do které se potápějí. Tím se zabrání tomu, aby se jejich vzduchové prostory zhroutily pod tlakem.
Chcete-li odpovědět, jak hluboko se můžete ponořit před rozdrcením?, budeme ignorovat další omezení, kterým čelíme při potápění do velkých hloubek. Patří mezi ně diferenční tlak (saturace a off-plynování), toxicita plynu a narkóza zmínit několik.
Přečtěte si více o těchto omezeních v tom, jak hluboko se můžete potápět?,
rozdrtí se vs bez tlakového obleku
potápění často vyžaduje nějakou formu ochrany expozice, aby nedošlo k příliš chladu. V závislosti na obleku nosí potápěč je vystaven proměnlivým stupňům drcení.
Žádný tlakový oblek neznamená, že se potápíme s vodou, která se dotýká našeho těla všude kolem, a musíme pouze vyrovnat vlastní vzduchové prostory. Kožený oblek nebo neopren to nezmění. Jediný způsob, jak bude tento potápěč rozdrcen, je, když voda v těle potápěče ztuhne., Jinak, pokud je potápěč schopen vyrovnat své vzdušné prostory plynem, zabrání jejich rozdrcení.
tlakový oblek zachycuje plynovou bublinu kolem potápěče pod vodou. Aby se zabránilo rozdrcení, musí potápěči zajistit, aby tlak plynu uvnitř obleku odpovídal tlaku vody mimo oblek. Potápěči suchého obleku se naučí přidávat plyn do svých obleků, když sestupují, aby zabránili „stlačování obleku“, což je velmi bolestivý vedlejší účinek.
Další informace o tom, jak funguje Drysuit?
pokud poklesne tlak, pokles objemu plynu uvnitř obleku by potápěče rozdrtil., Komerční potápěči dvakrát zkontrolovat jejich zpětný ventil před jejich ponory. Selhání tohoto ventilu v případě dodávky plynu selhání vytvoří vakuum uvnitř obleku drcení potápěče. Ve velkých hloubkách by vysoký tlak potápěče úplně rozdrtil. Při nižším tlaku by se však potápěčovy plíce zhroutily, což by vedlo ke smrti rozdrcením.
atmosférický oblek je tvrdý oblek schopný odolat tlaku okolní vody sám. Plyn uvnitř těchto obleků je na 1 baru (stejně jako naše atmosféra)., Tím, že je tuhá, voda nebude rozdrtit potápěče uvnitř těchto obleků. John Lethbridge poprvé konceptualizoval atmosférický potápěčský oblek v roce 1715. Hloubkové limity těchto obleků se v současné době pohybují kolem 700 metrů. Pouštět se mimo maximální provozní hloubky těchto obleků má potenciál rozdrtit potápěče v případě selhání obleku.
může tlak přeměnit vodu na pevnou látku?
všichni známe pevnou vodu jako LED. Plyn se změní na kapalinu, pokud je dostatečně ochlazen. Na druhé straně se kapalina změní na pevnou látku, pokud je dostatečně ochlazena. Takto přeměňujeme vodu na led., Takže zmrazení člověka by je zabilo, nicméně to není technicky drcení a ne to, co hledáme.
Kineticko-molekulární teorie určuje účinky teploty a tlaku na kapaliny.
jak je uvedeno výše, je teoreticky možné ochladit jakoukoli kapalinu, aby se zastavil pohyb částic, což z ní činí pevnou látku. Protože nehledáme, kdy člověk zamrzne, podívejme se na tlak. Teoreticky je možné aplikovat dostatečný tlak na kapalinu, aby se omezil pohyb částic natolik, aby se kapalina změnila na pevnou látku. Voda je spíše nestlačitelná., Tuhnutí vody vyžaduje obrovský tlak. Toto množství tlaku se nevyskytuje v žádných potápěčských podmínkách na naší planetě.
Pokud by byl tlak vody dostatečně vysoký, aby voda ztuhla pod svou vlastní hmotností, nebyli bychom schopni se ponořit nebo se ponořit do takové vody. Podobné je to v tom, že se nemůžeme potápět v ledu.
nejhlubší bod v našem oceánu je jen na 11 kilometrech. Od vody v těchto hloubkách je stále tekuté, a ne pevné, není dostatek hloubky v našem oceánu ztuhnout vody jednoduše s tlakem. Voda zůstává kapalinou i při 1101 baru nebo tlaku., Lidské tělo by proto pod tímto tlakem neztuhlo.
kolik tlaku vody může lidské tělo vzít?
jak bylo uvedeno výše, lidské tělo je 60% vody. Dříve jsem se zmínil o tom, jak kosti drtí asi 11159 kg na čtvereční palec, což není dosažitelné potápěním na zemi. Naše další tělesné minerály a soli jsou prakticky nestlačitelné spolu s vodou. Teoreticky, pokud potápěč rovná své vlastní vzdušné prostory nebo oblek, který nosí, vyhýbají se rozdrcení., Nemáme žádné tělo vody dostatečně hluboko, aby vyvinout dostatečný tlak s cílem upevnit voda nebo obklad soli, bílkoviny, tuky a lipidy, nebo dokonce rozdrtit kosti v naší atmosféry a gravitačního pole.
Závěrečné myšlenky
potápěčské hloubky vždy zaujaly lidi. Zpětný ventil selhává a drcení potápěče v časném tlakovém obleku potápění dále zdůraznil tento strach. Jak hluboko se můžete potápět před rozdrcením, proto nelze definitivně odpovědět. Dosažitelné hloubky s potápěním a dokonce i volným potápěním nestačí k rozdrcení potápěče., Facebook Facebook