Formation Initiateur Mougins mars 2011

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

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

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

4 La flottabilité Le principe d’ARCHIMEDE: 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 l’eau par celle de poids apparent ce qui donne : Poids apparent = Poids réel – Poussée d’Archimède

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

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

7 La compressibilité des gaz
La loi de BOYLE MARIOTTE : A température constante, le volume d’un gaz est inversement proportionnel à la pression qu’il reçoit. 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. Lestage. Les accidents barotraumatiques.

9 Composition de l’air 20,90 % d’oxygène (O2). 79,00 % d’azote (N2).
0,03 % de dioxyde de carbone (CO2). 0,07 % de gaz rares On retiendra 21% d’O2 et 79 % de N2.

10 L’oxygène est le gaz vital :c’est un carburant.
L’azote est l’agent de transport, il est neutre : c’est un diluant. Le dioxyde de carbone (toxique à grande dose) : c’est l’excitant des centres respiratoires.

11 La dissolution des gaz dans les liquides.
La loi de HENRY : la quantité d’un 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 l’accident 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 O2 et CO2
paCO2 paO2 0,21 Seuil d'hypoxie (syncôpe) Seuil de rupture d'apnée Temps

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

14 Application: variation des pressions partielles en profondeur
-10 mètres (2 bars) paCO2 paO2 Seuil d'hypoxie (syncôpe) Seuil de rupture d'apnée Temps

15 L’optique et le son La vision :
En dehors du masque (qui engendre des déformations) Champ visuel rétréci. Les objets semblent rapprochés (3/4 d.réelle). Les objets sont grossis (*4/3). L’audition : Le sons se propagent plus vite dans l’eau que dans l’air

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