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De la pression
En
plongée, tout ce qui se rapporte à la pression est très importante. L’effet
se fait ressentir sur le corps humain. Notamment, les sinus et les oreilles
sont particulièrement sensibles aux différentes pressions.
La pression est une force exercée sur une unité de surface.
Une pression de 1 Bar est une force de 1 kg exercée sur 1 cm²
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La pression atmosphérique
a une valeur moyenne de 1 bar et varie selon la température et l’altitude.
Dans l’eau, il s’y ajoute la pression relative ou hydrostatique (P.relat)
qui est la pression exercée par l’eau.
Il faut savoir que dans
l’eau, la pression augmente d’environ 1 bar par tranche de 10 m de
profondeur.
Donc, pour une profondeur de X mètres, la pression relative
est :
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X(en mètres) / 10 = nombre
de bars
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Pression absolue
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*
 Et il
faut y ajouter la pression atmosphérique pour obtenir la pression
absolue à la profondeur X
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 P. Absolue = P. Atmosphérique + P. Relative
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Exemples
Pour 10
m de profondeur :
·
la pression absolue est de 2 Bars
·
1bar P.Relat+1bar P.Atm
Pour 3
m de profondeur :
·
la pression absolue est de 1,3 Bars
·
0,3 P.Relat + 1 bar P.Atm
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Répercussion sur la pratique de la plongée.
Il nous faut préciser les propriétés physiques du milieu
dans lequel nous voulons évoluer.
Les lois importantes sont au nombre de quatre :
· Loi ou principe d’Archimède (Eurêka),
· Loi de Henry,
· Loi de Dalton,
· Loi de Boyle-Mariotte
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· L’Homme :https://fr.wikipedia.org/wiki/Archim%C3%A8de
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Il est certainement le scientifique
le plus populaire (Archimède le Clochard) et le plus ancien dans cette
discipline.
Voici son expression :
« Tout corps
plongé dans un fluide au repos, entièrement mouillé par celui-ci ou
traversant sa surface libre, subit une force verticale, dirigée de bas en
haut et opposée au poids du volume du fluide déplacé. »
Cette force est appelée la
poussée d’Archimède.
La légende veut que ce soit
en se baignant qu’il observât que l’une de ses jambes flottait d’où le
célèbre EUREKÂ !
Et c’est grâce à cette
propriété que nous flottons et que les bateaux ne coulent pas sauf si un
iceberg ou une torpille les rencontrent. Cela s’appelle des dégâts
collatéraux.
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287 – 212 AJ-C (Syracuse)
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Pour en savoir plus :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pouss%C3%A9e_d%27Archim%C3%A8de
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MERCI ARCHIMEDE.
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Prenons l’exemple d’un bloc
de plongée contenant 12 litres d’air à 200 bars de pression.
Ce bijou pèse dans les 13
kgs non rempli d’air comprimé.
Volume d’air :12L *
200 bars = 2400 L
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température
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Poids spécif.(kgs/m3
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vol = 2,4 m3
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0
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1,268
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3,0432
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10
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1,224
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2,9376
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20
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1,182
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2,8368
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Poids de l’air à 10° :
env. 3kgs
Le bloc pèse donc 16kgs.
Poussée d’Archimède : 1kg * 12 = 12 kgs
Calculons : 16 – 12 =
4 kgs
Une fois immergé, il ne
« coûte » plus que 4 kgs.
Autre bonne nouvelle, avec
ses divers « atours », notre « grenouille » a augmenté
son volume et peut donc flotter dans problème.
Ceci compense partiellement
cela au point de devoir se lester. Ce sera une autre histoire dans Techniques de plongée.
Nous voilà en partie
rassurés.
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Pour en savoir plus : https://fr.wikipedia.org/wiki/Pouss%C3%A9e_d%27Archim%C3%A8de
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· L’Homme :https://fr.wikipedia.org/wiki/William_Henry_(chimiste)
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C’est une loi qui traite de
la dissolution des gaz dans les liquides.
Enoncé de la loi :
« A température
constante, la quantité de gaz dissout dans un liquide est proportionnelle à
la pression du gaz au-dessus de ce liquide »
Cette règle concerne bien le
plongeur qui absorbera d’autant plus de gaz qu’il descend profondément et
reste longtemps.
Le circuit de dissolution
est le suivant :
Poumon>>>>sang>>>>issus.
Jusque-là pas de problème
car ceux-ci commenceront à la remontée. (Voir accidents de plongée)
Il ne faut jamais oublier
que nous sommes dans un milieu pour lequel nous n’avons pas d’aptitudes.
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1774 - 1836 (Britannique)
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Pour en savoir plus :
· http://www.lerepairedessciences.fr/sciences/questions_sciences/loi_Henry.htm
· http://plongee.amiral.free.fr/formation/niveau4/loidehenryn4.htm
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Sur l’homme : https://fr.wikipedia.org/wiki/John_Dalton
Enoncé de la loi
« Dans un mélange
gazeux, chaque gaz se comporte comme s’il était le seul à occuper la
totalité du volume du mélange gazeux,
Dans un mélange
gazeux, la somme des pressions partielles de chaque gaz est égale à la
pression totale exercée par le mélange,
La pression partielle d’un
gaz dans un mélange est égale au produit de la pression totale du mélange
par le pourcentage du gaz considéré dans le mélange. »
Cette loi permettra de
fixer les seuils de toxicité pour chaque constituant du mélange gazeux
utilisé. Pour les deux composants les plus importants :
· L’azote : narcose (ivresse des
profondeurs) à prendre en compte à partir de Pp = 0,4 bars soient 40m car
Pp = Pa * 0,8 = 5 * 0,8 (pression absolue * concentration partielle du gaz)
· L’oxygène : hyperoxie à prendre en
compte à partir de Pp = 1,6 bars soient 70m car Pp = 8 * 0,2. Cette
dernière toxicité touche en particulier les nageurs de combat militaires.
Pour en savoir plus :
· http://codep01.ffessm.fr/IMG/pdf/toxicite_des_gaz.pdf
· http://plongee.amiral.free.fr/formation/niveau4/loidedaltonn4.htm
· https://www.youtube.com/watch?v=XEfjxgNSEho
· Pour
rêver
- (J’ai visité pour de vrai)
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1766 - 1844 (Britannique)
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Moyens
mnémotechniques :
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· Pp = Pa * %
· Pa = Pp / %
· % = Pp / Pa
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Enoncé de la loi :
« A température
constante, le produit Pression par Volume reste constant »
Cette loi permet de calculer
(approximativement) l’autonomie d’un bloc de plongée
Exemple :
· Consommation du plongeur : 20 litres / minute à la
pression atmosphérique,
· Evolution à 30 mètres,
· Consommation par minute : 20 l * 4 (pression
absolue) = 80 l/minute
· Pour un bloc de 12l de volume, quantité d’air disponible
théoriquement à 200 bars : 200 * 12 = 2400 litres,
· Limite de sécurité : il faut remonter avec 50 bars
dans le bloc donc déduire 50 * 12 = 600 l,
· La quantité d’air réellement disponible : 2400 – 600
= 1800 litres,
· Durée au fond : 1800 / 80 = 22,5 minutes
Nous ferons un calcul plus
précis dans la partie consacrée au déroulement d’une plongée
(Voir En plongée).
Pour en savoir plus :
· https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Boyle-Mariotte
De tout ceci découle que la plongée
est un sport qui demande certaines connaissances qu’il faut impérativement
respecter et, alors, ce sport ne présente pas plus de risque que de se
prélasser dans sa baignoire. Par rapport à cette dernière activité, elle vous
apportera de bien plus grandes satisfactions.
Et
pour vous récompenser se votre patience, une distraction bien méritée :
http://www.tf1.fr/tf1/jt-we/videos/les-tresors-caches-de-lanjou-86398534.html?fbclid=IwAR2xU87luVECz8x89yDPJoezxckTjbnljKl-eAO5Sp1pHY5X87Vxab2a2vE
Je connais au moins deux de ces carrières…
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