Тиск на великих глибинах

Матеріали сторінки підготовлені Іриною Данилової,

Добрий час доби. Я рада, що Ви знайшли можливість заглянути на мою сторінку. Дана сторінка є результатом проектної роботи, в рамках якої нами були підготовлені матеріали по темам "Сполучені посудини" і "Тиск на великих глибинах". Додатково нами з товлені прилади, що дозволяють проводити демонстраційні досліди і фронтальні лабораторні роботи.

Сподіваюся, що Вам буде цікаво.

Тиск на дні морів і океанів

Не можна сказати, що людям набридло жити на суші

або місця раптом стало катастрофічно не вистачати,

але думки про переселення в океан ваблять все сильніше.

Дві третини земної кулі покрито водою. Це моря, океани. Глибина їх в окремих місцях настільки велика, що найвищі гірські хребти і окремі вершини зникли б цілком під водою, якби будь-яким шляхом вдалося занурити ці гори в морську безодню.

І вирішив чоловік осягнути таємниці, що ховаються під водою.

А для чого?
- Щоб вивчати морських тварин і морські рослини;
- Щоб добувати з дна морів і океанів корисні копалини;
- Щоб прокладати по дну кабелі і трубопроводи;
- Щоб виробляти рятувальні роботи;
- Для підводного полювання;
- Заради спорту (дайвінг).

У морській глибині існують особливі умови. Там панує морок, так як сонячне світло, поступово згасаючи, абсолютно зникає на глибині 180м. З практики підводних робіт встановлено, що під час спуску на кожні 10,3 м тиск збільшується на 1 атмосферу, відповідно, тиск на глибині 10 км в 1000 разів перевищує атмосферний. Ось чому при зануренні на великі глибини людині доводиться використовувати спеціальне спорядження.

І зараз я пропоную вам познайомитися з різними видами спорядження, призначеного для занурення.

Занурюватися під воду люди почали досить давно. Уже в 4 тисячолітті до нашої ери знаходилися сміливці, які пірнали в безодню, щоб добути корали. Так само відомі випадки, когд

а воїни під водою вибудовували цілі штучні рифи для ворожого судна або ж робили інші дрібні витівки, наприклад, обрізали якоря. Для дихання вони пристосовували трубки і мішки з повітрям. Але такі пристрої були незручні - мішки постійно спливали на поверхню, та й повітря в них містилося замало. В даний час н а глибинах до 90м використовується водолазний костюм, виконаний з прогумованої тканини. Він дає можливість водолазу бути під водою рухомим, здатним до будь-якої роботи. Так само використовується а кваланг, який являє собою балон зі стисненим повітрям. Сучасний акваланг був винайдений в 1943 році відомим французьким дослідником Жак-Ів Кусто у співпраці з талановитим інженером Емілем Ганьян. Акваланг зробив революцію у вивченні і освоєнні Світового океану - людина відчула себе в чужій стихії абсолютно вільним. За першим винаходом відразу пішли інші.

Жорсткі скафандри дають можливість більшого проникнення в глиб океану. Найбільша глибина занурення водолаз

а в жорсткому скафандрі трохи більше 200 м. Але такий скафандр пов'язаний з кораблем за допомогою шланга, по якому подається повітря. він сковує рухи водолаза, заважає швидкому пересуванню останнього під водою, і обмежує свободу роботи. Стінки цього скафандра мають товщину більше сантиметра. Оскільки оболонка приймає на себе жахливий тиск на великих глибинах (від 30 до 60 атмосфер), вона абсолютно жорстка. А водолазу, щоб не просто розглядати рибок крізь півсферичний ілюмінатор, а й виконувати, наприклад, різання, зварювання, дефектоскопію або рятувальні роботи, потрібно мати можливість згинати руки і ноги. Для цього кінцівки зроблені «суглобовими» - вони розділені на сегменти, а тому руки і ноги згинаються за рахунок повороту сегментів.

Сучасні підводні човни здатні витримати тиск води на великих глибинах занурення. Усередині міцний корпус розділений на відсіки перегородками, що підвищує живучість корабля в разі течі. Глибина занурення - одна з головних характеристик підводного корабля. До першої світової війни вважалася достатньою 50-метрова глибина, так як дозволяла підводному човні сховатися і не бути виявленою противником. Пізніше, зі збільшенням глибини зростала свобода руху, човен ставала мобільніше. На сьогоднішній день можлива глибина занурення човнів може становити в середньому 700 м.

Труднощі створення конструкції, пристосованої для дослідження великих глибин, змусила вчених шукати вирішення питання в будівництві особливої ​​герметичній камери, в якій можна було б опускати дослідника з усіма приладами на глибину більш ніж 1000 м.
Така куляста кабіна, названа вченими «батисфері», розрахована на великі тиску і утримується за допомогою троса. Батисфера не може пересуватися самостійно під водою, вона може тільки висіти на одному місці, розмотавши трос. З глибиною занурення ризик опускання в батисфері росте, тому що чим глибше йде в море батисфера, тим сильніше натягується трос, на якому вона опускається, тим більше зростає її вага.
Вперше з її допомогою на глибину 923м в 1934 р опустився професор Бібі. У 1940р. теж в батисфері на глибину 1360 м опустився інженер Бартал, співробітник Бібі. Ця глибина стала рекордною для спуску батисфери.

У 1948 р відбулося перше випробування батискафа - автономного апарату для занурення на великі глибини. Досягнувши розрахованої глибини, батискаф може нерухомо «висіти» в воді, може і пересуватися в горизонтальному напрямку за допомогою гребного гвинта, що обертається від електродвигуна. Незважаючи на те, що міцність кабіни розрахована на тиск морської глибини в 20 км, перші проби спуску батискафа проводилися без екіпажу. Глибина його опускання була 1380 м. Другий, більш вдосконалений, батискаф «Трієст» здійснив занурення вже на глибину 3150 м. А в 1954 р занурення склало 4050 м. У 1960 році Жак з покращеною моделлю батискафа «Трієст» з високоміцної легованої сталі, після п'ятигодинного спуску досяг дна на глибині 10910 м в Маріанської западини Тихого океану-найглибшій западині Світового океану.