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Niveau seconde
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Pression et plongée

Posté par
Sandri2705
19-05-11 à 12:04

Bonjour j'ai besoin d'aide pour mon dm de physique s'il vous plait !


L'atmosphere terrestre exerce sur un plongeur qui flotte a la surface de l'eau une pression de 1.00x10puissance5 Pa.
Cette pression notée P1 peut etre lue sur un manometre fixé a son bras.
Toute les questions sont independante


1 Pression et plongée

Qu'elle devrait etre la pression P lue sur le manometre a une profondeur h de 30m?

2 On suppose dans cette partie que la température est constante.

a Ce plongeur effectue une premiere plongée en apnée ( sans bouteille d'air). A la surface de l'eau, il remplit ses poumons d'air, sa capacité respiratoire est de 5.00L ( volume V1).
Quel serait la volume V2 de ses poumons à une profondeur où la pression P2 lue sur le manomètre est de 3.00x10puissance5 Pa? justifier votre reponse

b.Quelle précautions doit prendre ce plongeur lors de sa remontée a la surface en apnée ?

3) Ce même plongeur décide de faire une deuxieme plongée avec bouteille d'air. A une profondeur où la pression P3 indiquée par le manomètre est égale à P3=5.00x10puissance5Pa,il remplit ses poumons de 5.00 L d'air(volume V3). IL remonte alors brusquement à la surface de l'eau en conservant tout l'air emmaganisé.

a. Quel serait , à la surface , le nouveau volume V1' de ses poumons? justifier la reponse
b.Cette situation est-elle sans danger pour sa santé ? pourquoi?
c. Que doit-il faire lors de sa remontée , en bouteille, pour éviter cette situation?

Merci d'avance

Posté par
sofia1206
re : Pression et plongée 20-05-11 à 11:45

Salut 2705
Ton exercice est plutot interessant alors voila ce que j'en pense :
1) A 10 m de profondeur la pression de l'eau est  2 fois plus importante que celle de l'air donc je suppose
qu'a 30 m de profondeur la pression de l'eau est 6 fois plus importante que celle de l'air : 6.00x10puissance5 Pa = 600 000 Pa = 600 hPa

2) normalement tu dois savoir que lorsque la pression est multipliee par 2 le volume a son tour est divise par 2
Ici la pression a ete multiolie par 3, elle est passee de 10puissance5 a 3x10puissance5 Pa.
donc le volume doit etre divise par 3 : 5/3 = 1.6 L

2)b. lors de sa remontee il doit souffler et surtout ne pas precipiter les choses ou sinon il risque un explosion des poumons.

3) Meme chose que pour la deux
P1 = 10puissance5 Pa     }
P3 = 5.00x10puissance5Pa } donc la pression a ete multiplie par 5  p1(pression a la surface)=5P3(pression a la profondeur)
donc pour retrouver le volume V1 il faut diviser le volume V3 par 5 on a alors : V3=V1x5   or V3=5  donc V1=1 litre

  j'espere t'avoir aide
[b][/b]            

Posté par
Sandri2705
re : Pression et plongée 21-05-11 à 10:59

Merci beaucoup auriez vous des idées pour la 3 bc ?
et je n'ai pas tellement compris pour la 3 a ?

Posté par
sofia1206
re : Pression et plongée 21-05-11 à 16:25

salut
alors pour la 3)a
la pression a la surface est de 10puissance5 Pa, a une certaine profondeur la pression P3 est de 5x10puissance5 Pa et le plongeur a un volume d'air de 5 Litres
Que remarques-tu ?
La pression P1 c'est-a-dire la pression a la surface a ete multiplie par 5 donc P3=5P1
de meme pour le volume car la pression et le volume sont inversement proportionnelles donc il faut diviser le volume de 5 litres nomme V3 par 5 ce qui nous donne 1 litre
on applique et on a : P3=5P1
                  et  V3=5V1            DONC V1=V3/5=5/5=1 LITRE
voila sinon pour la 3b et 3c je m'y connais pas trop en plongee donc a toi de faire une petite recherche.

Posté par
legone
Houlààààà 25-05-11 à 15:40

Houllàààà

Attention je lis des truc bizzard

faut que je m'y mette lol
en préambule 1 bar = 100 000 Pa

1/ la pression atmospherique au niveau de la mer est de 1 bar on simplifie, et la pression sous l'eau ( on ne tiendra pas compte de la salinité de l'eau) augmente de 1 bar tout les 10 m donc à 30 mètre on a 3 + 1= 4 bars

2a/ en apné il n'y a pas échange gazeux entre l'ext du corps et l'int du corps en connaissant pv=mrt ou mrt est une cst on
P1V1 = P2V2
V1 = 5L
P2 = 3 bars (donc on est à....20 mètres)
p1v1 = p2v2 => V2=5/3=1.66 L (ce qui est faux dans la réalité puisque notre cage thoracique et le corps empèche une partie des poumons de se déformer) lol

2b/ aucune précaution puisque ce plongeur pratique l'apnée puisqu'il n'y a pas d'échange de gaz (pas de respiration) sous l'eau on ne remplie pas ses poumons et donc pas de modification de V2. L'éxaminateur confond avec la plongée en bouteille, ou tel est le cas et il faut souffler de l'air de ses poumons à la remonté afin d'éviter une surpression pulmonaire. l'éxaminateur oublie pv= cst.

3/ réponse ...on s'en moque il est mort.....mais bon....
le fait de remonter brusquement suppose donc l'hypothèse P3V3 = P1V1 = cst c'est à dire qu'il aurait bloqué sa respiration à la remontée
5x5 = 1xv1 => V1 =25 l
b/ le plongeur va décéder d'une embolie pulmonaire = déchirement des cellules des poumons
c/ il doit respirer et ne pas bloquer sa respiration pour conserver le volume de ses poumons
voili voileau....

il y a quand même pas mal d'imprécission dans l'enoncé...

Posté par
Sandri2705
re : Pression et plongée 28-05-11 à 01:58

Merci beaucoup beaucoup !



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