La pressió (P= F / S) es defineix com la força que actua sobre una unitat de superfície. És a dir, com més gran sigui la superfície sobre la qual s’apliqui una força menor serà la pressió exercida, i viceversa. Aquest és el principi que explica perquè fem servir raquetes per caminar per la neu.
La pressió atmosfèrica és la pressió que exerceix l’aire sobre la superfície terrestre; a nivell del mar, aquesta
pressió és d’aproximadament d'un quilogram per cada centímetre quadrat. Aquest valor s’ha establert com una unitat i s’anomena atmosfera
(atm). Així doncs, la pressió atmosfèrica a nivell del mar seria d’1 atm (1 atm = 101.325 Pa = 1,01325 bar). Aquesta
pressió varia segons les condicions climàtiques i disminueix amb l’altitud.
Sota l’aigua s’ha de considerar la pressió que exerceix la columna d’aigua, l’anomenada pressió hidrostàtica. Cada 10 metres de fondària la pressió hidrostàtica
augmenta una atmosfera.
Un submarinista, quan fa una immersió, està sotmès a la suma de la pressió
hidrostàtica i l’atmosfèrica. Per exemple, a 20 metres de profunditat, un submarinista està sotmès a 3 atmosferes de pressió (una corresponent a la pressió atmosfèrica i dues a la hidrostàtica).
Respirar sota l'aigua és més complicat. Per evitar problemes, convé respirar aire a la mateixa pressió que la de l'ambient. El regulador que fan servir els submarinistes equilibra les elevades pressions de la bombona d'oxigen amb la del medi en què es troba. Si es respira a més pressió, augmenta el consum perquè la quantitat d'aire de cada inspiració serà més gran.
La pressió, del volum i de la temperatura determinen el comportament dels gasos. A mesura que augmenta la fondària s’incrementa la pressió i això afectarà
els gasos presents als pulmons, a les cavitats cranials i els dissolts a la sang, entre d’altres.
Tal com ens diu la llei de Boyle- Mariotte, a temperatura constant, el volum de gas és inversament
proporcional a la pressió a la que es troba aquest.
És a dir que a mesura que augmenta la
pressió el volum disminueix proporcionalment.
En els 10 primers metres de
fondària aquests canvis de pressió
són més notables.
En la pràctica del submarinisme, algunes cavitats del cos humà com la oïda, els sinus nassals, les vies respiratòries, l’estómac i l’intestí
contenen aire i es poden veure afectades pels canvis de pressió. La flexibilitat del teixit del sistema
respiratori i del digestiu faciliten l’adaptació d’aquests òrgans als canvis de pressió.
D’altres com les oïdes i els sinus nassals són cavitats rígides i no poden adaptar-se a aquests canvis de
pressió, i poden causar dolors i lesions serioses. Hi ha algunes pràctiques com la maniobra de Valsalva
(realitzar una expiració forçada tancant el nas i la boca) que ajuden a compensar aquestes diferències
i a igualar la pressió interna de l’oïda amb la de l’aigua.
Altres efectes relacionats amb la compressibilitat dels gasos poden afectar el volum de l’aire de dins la
màscara i produir un efecte de ventosa, sobre els ulls del submarinista, si no s’hi injecta aire a mesura
que augmenta la fondària.
El control de la flotabilitat també es veurà afectat, el submarinista anirà perdent flotabilitat a mesura
que se submergeixi com a conseqüència de la disminució del volum de l’aire que conté l’armilla.
Segons el principi d'Arquímedes, qualsevol cos submergit en un fluid experimenta una força
vertical i cap amunt, anomenada empenyiment (E), igual al
pes de fluid que desallotja.
Equipat amb un vestit de neoprè, la flotabilitat del
submarinista es converteix en positiva, ja que el pes continua
sent aproximadament el mateix però el volum és superior,
de tal manera que la força d’empenyiment és més gran i és
més difícil submergir-se. Per contrarestar aquesta força cal
augmentar el pes del submarinista, per aquest motiu s’usa
un cinturó de ploms.
El bon control de la flotabilitat i aconseguir que sigui neutre és
necessari per tal d’evitar problemes de sobreesforç i, per tant,
de sobreconsum d’aire.
Com podeu comprovar, als que ens agrada parlar de les demostracions pràctiques de les lleis físiques, no se'ns pot fer callar ni sota l'aigua...
Font: Aquarium BCN
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada