Презентация «Давление на дне морей и океанов»
«Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин».
Океаны и моря могли бы поглотить самые высокие горы, настолько чудовищны их глубины. Мы можем представить себе гору высотой 8–9 километров, но представить себе глубину океана 8–10 километров трудно даже людям с богатым воображением. На дне океана огромное давление. Так, например, на глубине 10 км (а есть и большие глубины) давление составляет около 100 млн. Па.
Несмотря на это, вследствие малой сжимаемости воды, плотность её на дне океанов лишь немного больше, чем вблизи поверхности. Сравнительно недавно, лет 100 назад, о жизни в океанских глубинах было известно совсем мало, и любознательность человека могла питаться лишь фантазией поэтов, изображавших морские глубины, населенными ужасными чудовищами. Но современная наука раскрыла многие тайны моря. Рыбы извлечены из глубин 7000 метров, но и это не предел распространения глубоководных рыб.
Как же рыбы выдерживают тяжесть слоя воды толщиной в несколько километров? Им это не причиняет никаких болезненных ощущений. Дело в том, что тело, мышцы и кости рыб пропитаны водой, и рыба ощущает одинаковое давление изнутри и снаружи. Но если вытащить глубоководную рыбу на поверхность воды, внутреннее давление перестает уравновешиваться наружным. Рыбу раздувает, глаза выпучиваются, внутренности выворачиваются через рот. В таком раздутом виде рыба уже не может погрузиться на глубину.
Ловцы жемчуга могут нырять на глубину 20 – 30 метров, задерживая дыхание на 1 – 2 минуты. Человек при специальной тренировке может без особых предохранительных средств погружаться на глубины до 80 м, где давление достигает около 800 000 Па. На больших глубинах, если не принять специальных мер защиты, грудная клетка человека может не выдержать давления воды.
При очистке дна рек, ремонте подводных частей кораблей, плотин, при подъеме затонувших судов людям приходится работать на разной глубине. Для этого применяют специальные водолазные костюмы (скафандры).
Водолазный костюм изготавливают из прорезиненной ткани и надевают его поверх теплой одежды. На верхнюю часть костюма навинчивают металлический шлем с окошками из толстого стекла. Ботинки водолаза имеют свинцовые подошвы, а на его грудь и спину надевают свинцовые грузы, иначе водолаз не погрузится в воду. В шлем по шлангу непрерывно подают воздух для дыхания. Однако шланг стесняет движения водолаза под водой и уменьшает расстояние, на которое он может удаляться от места погружения.
Лейтенант ВМФ Франции Жак Ив Кусто и инженер Эмиль Ганьян сконструировали автоматический акваланг — устройство, позволяющее свободно дышать под водой газом из баллона. В 1943 году получили патент на своё изобретение. Запас воздуха, сжатый под высоким давлением, содержится в баллонах, которые крепятся на спине пловца. Регулятор, укрепленный на баллоне, подает воздух под тем же давлением, что и на той глубине, на которой находится аквалангист. Для этого служит клапан. С этим оборудованием ныряльщик мог долго оставаться под водой. Дыхание у подводного пловца такое же естественное, как на поверхности. Единственное, что должен сделать ныряльщик, чтобы получить кислород, — это сделать вдох, и акваланг подаст ему порцию воздуха под необходимым давлением. После изобретения акваланга подводное плавание широко распространилось по миру.
С этим оборудованием ныряльщик мог долго оставаться под водой. Дыхание у подводного пловца такое же естественное, как на поверхности. Единственное, что должен сделать ныряльщик, чтобы получить кислород, — это сделать вдох, и акваланг подаст ему порцию воздуха под необходимым давлением. После изобретения акваланга подводное плавание широко распространилось по миру. Аквалангом пользуются и спортсмены- пловцы.
Для исследования моря на больших глубинах используют батисферы и батискафы.
Батисфера используется для погружения на глубину 165м – 1км. Её опускают с подводного судна с помощью троса.
Батискаф не связан тросом с кораблём, он имеет собственный двигатель и может передвигаться на большой глубине в любом направлении.
Первое погружение человека на дно Марианского жёлоба было совершено 23 января 1960 года лейтенантом ВМС США Доном Уолшем и исследователем Жаком Пикаром на батискафе «Триест». Приборы зафиксировали рекордную глубину — 11 521 метр (скорректированная величина — 10 918 м).
Источник
Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин
Из формулы гидростатического давления следует, что во всех местах жидкости, находящихся на одной и той же глубине, давление жидкости одно и то же. С увеличением глубины оно возрастает. Особенно больших значений оно достигает на дне морей и океанов. Например, на глубине 10 км давление воды составляет около 100 миллионов паскалей!
Несмотря на огромное давление, существующее на таких глубинах, и здесь обитают некоторые животные: различные иглокожие, ракообразные, моллюски, черви, а также глубоководные рыбы. Организм этих животных приспособлен к существованию в условиях большого давления, и точно такое же давление имеется внутри их.
Сюда не доходит солнечный свет (он угасает уже на глубине 180 м), и потому здесь царствует мрак. Обитатели глубин либо слепые, либо, наоборот, имеют очень развитые глаза. Некоторые из глубоководных животных светятся собственным светом.
Человек начал осваивать подводный мир еще в глубокой древности. Опытные, хорошо тренированные ныряльщики (ловцы жемчуга, собиратели губок), задерживая дыхание на 1—2 мин, погружались без всяких приспособлений на глубину 20—30 (а иногда и более) метров.
Опускаться на очень большие глубины человек без специального снаряжения не может. Этому мешает как отсутствие воздуха, так и огромное гидростатическое давление, прогибающее ребра грудной клетки настолько, что они могут не выдержать и сломаться.
Для увеличения времени пребывания под водой люди вначале использовали дыхательные трубки из тростника, кожаные мешки с запасом воздуха, а также «водолазный колокол» (в верхней части которого при погружении в воду образовывалась «воздушная подушка», из которой человек и получал воздух).
Следует иметь в виду, однако, что дышать через трубку, выступающую над поверхностью воды, можно лишь тогда, когда глубина погружения не превышает 1,5 м.
На больших глубинах разность между давлением воды, сжимающим грудную клетку, и давлением воздуха внутри ее возрастает настолько, что у человека уже не хватает сил увеличивать объем грудной клетки при вдохе и наполнять свежим воздухом легкие.
На глубине, превышающей 1,5 м, можно дышать только таким воздухом, который сжат до давления, равного давлению воды на данной глубине.
В 1943 г. французами Ж. Кусто и Э. Ганьяном был изобретен акваланг — специальный аппарат со сжатым воздухом, предназначенный для дыхания человека под водой (рис. 101). Благодаря этому изобретению плавание под водой стало увлекательным и распространенным видом спорта.Акваланг позволяет находиться под водой от нескольких минут (на глубине около 40 м) до часа и более (на небольших глубинах). Спуски с аквалангом на глубины более 40 м не рекомендуются, так как вдыхание воздуха, сжатого до большого давления, может привести к азотному наркозу. У человека нарушается координация движений, мутится сознание.
При подводных работах на разных глубинах используют специальные водолазные скафандры. Если скафандр мягкий (резиновый), то глубина погружения обычно не превосходит нескольких десятков метров.
На больших глубинах человек может работать только в жестком («панцирном») скафандре (рис. 102). В последнем случае глубина погружения может доходить до 300 м.
Для исследования морей и океанов на больших глубинах используют батисферы и батискафы (рис. 103).Батисферу опускают с надводного судна с помощью троса. Впервые она была использована итальянцем Бальзамелло в 1892 г.
Глубина погружения тогда составляла 165 м; впоследствии она превысила 1 км.
Батискаф не связан тросом с кораблем и представляет собой автономный (самоходный) аппарат (рис. 104). Первый батискаф был построен и испытан швейцарским ученым О. Пиккаром в 1948 г. В январе 1960 г. сын ученого Ж. Пиккар вместе с Д. Уолшем достигли на батискафе дна Марианского желоба в Тихом океане, глубина (измеренная в 1957 г. советским судном «Витязь») составляет 11022 м.
1. Каким образом человек может дышать, находясь под водой? 2. Что препятствует погружению людей без специальных приспособлений иа большие глубины? 3. Что такое акваланг? Почему в нем используется не обычный, а сжатый воздух? 4. Чем отличается батискаф от батисферы?
Источник
почему человек не выдерживает давление на дне океана, а рыба плавает по дну?
Давление водяного столба высоты 10 метров равно одной атмосфере. Плотность морской соленой воды на 1—2% больше, чем плотность пресной воды. Поэтому можно с достаточной точностью считать, что погружение в море на каждые 10 метров дает увеличение гидростатического давления на одну атмосферу.
На очень больших глубинах уже начинает быть заметной сжимаемость воды: вследствие сжатия плотность воды в глубоких слоях больше, чем на поверхности, и поэтому давление растет с глубиной несколько быстрее, чем по линейному закону, и график давления несколько отклоняется от прямой линии. Добавка давления, обусловленная сжатием воды, нарастает пропорционально квадрату глубины. На наибольшей глубине океана, равной 11 км, она достигает почти 3% от полного давления на этой глубине.
Пловец или аквалангист, нырнувший под воду, испытывает на всей поверхности своего тела гидростатическое давление окружающей воды сверх действующего постоянно атмосферного давления. Хотя тело водолаза, работающего в резиновом костюме (скафандре) , не соприкасается с водой непосредственно, оно испытывает такое же давление, как и тело пловца,
Под водой приходится дышать воздухом повышенного давления. При длительном пребывании под водой при давлении, значительно превышающем атмосферное, большое количество воздуха оказывается растворенным в крови и других жидкостях организма водолаза. Если водолаз быстро поднимается на поверхность, то воздух, растворенный под большим давлением, начинает выделяться из крови в виде пузырьков (так же, как выделяется в виде пузырьков воздух, растворенный в лимонаде, находящемся в закупоренной бутылке под повышенным давлением, при вытаскивании пробки) . Выделяющиеся пузырьки причиняют резкую боль во всем теле и могут вызвать тяжелое заболевание («кессонная болезнь»).. .
Как же рыбы выдерживают тяжесть слоя воды толщиной в несколько километров? Им это не причиняет никаких болезненных ощущений. Дело в том, что тело, мышцы и кости рыб пропитаны водой, и рыба ощущает одинаковое давление изнутри и снаружи. Но если вытащить глубоководную рыбу на поверхность воды, внутреннее давление перестает уравновешиваться наружным. Рыбу раздувает, глаза выпучиваются, внутренности выворачиваются через рот. В таком раздутом виде рыба уже не может погрузиться на глубину.. .
Если бы мы произвели такой эксперимент – быстро опустили на большую глубину рыбу, обитающую в поверхностных слоях, она была бы раздавлена толщей воды. В природных же условиях таких явлений не наблюдается. При постепенном погружении рыб на глубину и при постепенном поднятии к поверхности естественное состояние их сохраняется.
Но рыбы могут жить у дна моря или океана лишь в том случае, если здесь достаточно кислорода. Если же вместо него в придонных слоях скопляется сероводород, жизнь рыб тут невозможна.
потому что внутр. давление в рыбе на дне намного больше, чем у человека на поверхности, если рыбу поднять на поверхность она лопнет (её разорвёт).
GUCCI GUCCI, а ты что умный? Имеется в виду если поднять рыбу со дна океана или моря. Т. К на дне океана очень высокое давление, то из-за перепадов она разорвется
Источник