les pressions - plongee aigle nautique

LES PRESSIONS
sommaire
• Définition d’une pression
• Les différents types de pression:
• La pression atmosphérique ;
• La pression hydrostatique ou pression
•
•
relative ;
Définition de la densité d’un corps ;
Pression absolue .
Définition d’une pression
• Une pression est définie comme le résultat
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d’une force (F) appliquée sur une surface
(S)
Force (newton)
P=
-------------------(Pa)
Surface (m²)
• Pour plus de commodité, en plongée, on
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•
utilise une unité multiple : Le bar (à la
place du Pascal)
1 bar = 100 000 Pa
1P = 1 Newton / m2
1 bar = 100 000 Pa = 1000 hPa = 1000
millibars = 760 mm Hg = 1 atmosphère
• On va retrouver les pressions dans de
nombreuses applications en plongée telles
que le gonflage, le calcul de capacité, le
calcul de consommation, d’autonomie, le
relevage de la flottabilité, l’incidence sur le
matériel et l’organisme.
Les différents types de
pression
I) La pression atmosphérique
• C’est la pression exercée par le poids de l’air sur
•
•
•
•
la surface terrestre.
1033 g/cm² = une colonne de la hauteur de
l’atmosphère sur 1cm² de surface
On l’exprime souvent en hectoPascal (hPa) ou
mm Hg.
Au niveau de la mer ( zéro mètre) la pression
atmosphérique est égale à :
Patm = 1013 hPa = 760 mm Hg = 1,013 b
• Toujours par souci de commodité, en
•
•
plongée, on considère que la Patm = 1 b
A 2000 mètres d’altitude la pression
atmosphérique = à 770 hPa = 0,76 b
On peut donc en conclure que la pression
atmosphérique varie selon l’altitude.
II) La pression hydrostatique ou
pression relative
• C’est la pression exercée, au dessus d’une
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•
surface, par une colonne d’eau d‘1cm² sur 10 m
de haut. On l’exprime en bar.
10 m = 1000 cm
Volume de la colonne = 1000cm X 1 cm² =
1000 cm3
1000 cm3
1 litre
1 litre d’eau douce égale 1 kg en reprenant la
formule de la pression :
P = F/S
1kg/1cm² = 1 bar
• On peut donc conclure que la pression
•
augmente tous les 10 mètres de 1 bar ou
0,1 bar par mètre.
La pression hydrostatique va donc varier
selon le nombre de colonnes de 10 mètres
d’eau mais aussi selon la densité de cette
eau (eau douce, eau salée).
• P hydro = Nombre de colonnes de 10 m
d’eau X deau
• P hydro =
Profondeur X deau
------------------------10
Définition de la densité d’un corps
• c’est le rapport entre la masse volumique d’un corps et
•
•
•
•
•
•
la masse volumique du corps de référence.
mv (eau mer)
Ex : d = --------------mv (eau douce)
L’eau douce est le corps de référence pour les liquides et
solides.
L’eau douce = 1kg/Litre
La densité de l’eau de mer quant à elle va varier selon la
salinité de l’eau.
• Ex : en mer morte on trouve 300g de
•
•
sel/Litre + 1kg d’eau douce/Litre.
L’eau de la mer morte = 1,3.
Donc la densité de l’eau de la mer morte
est
mv (eau mer morte)
d eau
mer morte
=
1,3
------------------------- = ----------- = 1,3
mv (eau douce)
1
donc d = 1,3
• Donc pour un calcul de pression hydrostatique on a par exemple pour 35
mètres de profondeur dans la mer méditerranée dont la densité d = 1,02.
• PHyd(bar) = Nb de colonnes de 10 mètres d’eau X d
•
Profondeur
35
• Nombre de colonne de 10 mètre d’eau = ------------------- = --------- = 3,5
•
10
10
• PHyd(bar) = 3,5 X 1,02 = 3,57 b
• Ex : A 35 mètres de profondeur dans la mer morte d = 1,3
•
• PHyd(bar) = 3,5 X 1,3 = 4,55 b
• On constate bien qu’à la même profondeur selon
où l’on plonge la pression hydrostatique n’est
pas la même.
• Toujours dans un souci de commodité et si ça
n’est pas stipulé, en pratique et en théorie, on
considérera la densité de l’eau de mer égale à 1
et donc que l’on ajoute une Pression
Hydrostatique de 1 bar tous les 10 mètres de
profondeur.
III) Pression absolue
• La pression absolue est la pression réelle
•
subie par un corps immergé tel le
plongeur.
Pabs(b) = Patm(b) + Phydro(b)
En prenant le dessin suivant on peut observer que la variation est la plus importante de 0
à 10 mètres.
• Exercice : un lac salé(?) à une Patm de 646 mmHg
• d = 1,05 on plonge à 47 mètres.
• Quelle Pabs va-t-on subir ?
• Théorie : Pabs = Patm + Phydro
•
646
• Patm = --------- = 0,85 b
•
760
•
•
•
•
•
•
• Pabs = 0,85 + 4, 935 = 5,785 b
prof
Phydro = ------------ X d
10
47
Phydro = ------------ X 1,05
10
Phydro = 4, 935
FIN