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Formation Initiateur Mougins mars 2011 Fabrice DUPRAT daprès le cours de Jean-luc SCESA NOTIONS DE PHYSIQUE ET APNEE.

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1 Formation Initiateur Mougins mars 2011 Fabrice DUPRAT daprès le cours de Jean-luc SCESA NOTIONS DE PHYSIQUE ET APNEE

2 Notion de pression La Pression = Force / Surface La Pression = Force / Surface La pression atmosphérique (P.atm) varie avec laltitude. La pression atmosphérique (P.atm) varie avec laltitude. Au niveau de leau 760 mmHg ou 1 bar. Au niveau de leau 760 mmHg ou 1 bar.

3 Les variations de pression en plongée. Les variations de pression en milieu aérien sont très faibles. Les variations de pression en milieu aérien sont très faibles. Le milieu liquide est incompressible, une augmentation de pression enregistrée sera directement proportionnelle. Le milieu liquide est incompressible, une augmentation de pression enregistrée sera directement proportionnelle. À la surface, une colonne deau de 10 m exerce une pression égale à 1 bar. Cest la pression atmosphérique. À la surface, une colonne deau de 10 m exerce une pression égale à 1 bar. Cest la pression atmosphérique. La conséquence : un plongeur supporte tous les 10 mètres une pression supplémentaire de 1 bar qui sajoutera à la pression atmosphérique. La conséquence : un plongeur supporte tous les 10 mètres une pression supplémentaire de 1 bar qui sajoutera à la pression atmosphérique.

4 La flottabilité tout corps plongé dans un liquide reçoit une poussée de bas en haut égale au poids du liquide déplacé. Le principe dARCHIMEDE: tout corps plongé dans un liquide reçoit une poussée de bas en haut égale au poids du liquide déplacé. La notion de poids est remplacée dans et sous leau par celle de poids apparent ce qui donne : La notion de poids est remplacée dans et sous leau par celle de poids apparent ce qui donne : Poids apparent = Poids réel – Poussée dArchimède

5 Toujours ARCHIMEDE Poids réel > poussée archimède : Poids réel > poussée archimède : poids apparent Positif = flottabilité négative. poids apparent Positif = flottabilité négative. On coule…. Poids réel = poussée archimède : Poids réel = poussée archimède : poids apparent Nul = flottabilité neutre. On se maintient à la surface… Poids réel < poussée archimède : Poids réel < poussée archimède : poids apparent Négatif = Flottabilité Positive. On a du mal à faire le canard…

6 Le poids apparent dans leau dépend du volume de lapnéiste Le poids apparent dans leau dépend du volume de lapnéiste La combinaison augmente le volume donc la flottabilité La combinaison augmente le volume donc la flottabilité Le lest compense ou non la flottabilité de la combinaison Le lest compense ou non la flottabilité de la combinaison Les variations de pression (de profondeur) modifient le volume de lapnéiste donc son poids apparent Les variations de pression (de profondeur) modifient le volume de lapnéiste donc son poids apparent Application: le lestage

7 La compressibilité des gaz La loi de BOYLE MARIOTTE : La loi de BOYLE MARIOTTE : A température constante, le volume dun gaz est inversement proportionnel à la pression quil reçoit. A température constante, le volume dun gaz est inversement proportionnel à la pression quil reçoit. Le produit de la pression par le volume est constant : P*V = Constante. Le produit de la pression par le volume est constant : P*V = Constante.

8 Conséquences de Boyle et Mariotte Quand la pression augmente, le volume de gaz diminue. Quand la pression augmente, le volume de gaz diminue. Lestage. Lestage. Les accidents barotraumatiques. Les accidents barotraumatiques.

9 Composition de lair 20,90 % doxygène (O 2 ). 20,90 % doxygène (O 2 ). 79,00 % dazote (N 2 ). 79,00 % dazote (N 2 ). 0,03 % de dioxyde de carbone (CO 2 ). 0,03 % de dioxyde de carbone (CO 2 ). 0,07 % de gaz rares 0,07 % de gaz rares On retiendra 21% dO 2 et 79 % de N 2. On retiendra 21% dO 2 et 79 % de N 2.

10 Loxygène est le gaz vital :cest un carburant. Loxygène est le gaz vital :cest un carburant. Lazote est lagent de transport, il est neutre : cest un diluant. Lazote est lagent de transport, il est neutre : cest un diluant. Le dioxyde de carbone (toxique à grande dose) : cest lexcitant des centres respiratoires. Le dioxyde de carbone (toxique à grande dose) : cest lexcitant des centres respiratoires.

11 La dissolution des gaz dans les liquides. La loi de HENRY : la quantité dun gaz dissout dans un liquide est directement proportionnelle à la pression que le gaz exerce sur le liquide et ce à température donnée. La loi de HENRY : la quantité dun gaz dissout dans un liquide est directement proportionnelle à la pression que le gaz exerce sur le liquide et ce à température donnée. La conséquence est le risque de TARAVANA qui est laccident de décompression. Pour éviter cela, il est important de limiter le nombre de descentes soit en réduisant la fréquence soit en limitant la profondeur. La conséquence est le risque de TARAVANA qui est laccident de décompression. Pour éviter cela, il est important de limiter le nombre de descentes soit en réduisant la fréquence soit en limitant la profondeur.

12 Application: pression artérielle partielle en O 2 et CO 2 paO 2 paCO 2 Temps Seuil d'hypoxie (syncôpe) Seuil de rupture d'apnée 0,21

13 Les pressions partielles et la loi de Henry Loi de Henry: Dissolution d'un gaz = fonction (P partielle, t°)

14 Application: variation des pressions partielles en profondeur paO 2 paCO 2 Temps Seuil d'hypoxie (syncôpe) Seuil de rupture d'apnée -10 mètres (2 bars)

15 Loptique et le son La vision : La vision : En dehors du masque (qui engendre des déformations) En dehors du masque (qui engendre des déformations) Champ visuel rétréci. Champ visuel rétréci. Les objets semblent rapprochés (3/4 d.réelle). Les objets semblent rapprochés (3/4 d.réelle). Les objets sont grossis (*4/3). Les objets sont grossis (*4/3). Laudition : Laudition : Le sons se propagent plus vite dans leau que dans lair Le sons se propagent plus vite dans leau que dans lair

16 Son et lumière dans leau La vision : La vision : Champ visuel rétréci par le masque Champ visuel rétréci par le masque Les objets semblent rapprochés (3/4 distance réelle) Les objets semblent rapprochés (3/4 distance réelle) Les objets sont grossis (4/3 de la taille réelle). Les objets sont grossis (4/3 de la taille réelle). Laudition : Laudition : Le sons se propagent plus vite (1500 m/s) (dans lair 330m/s) Le sons se propagent plus vite (1500 m/s) (dans lair 330m/s)


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