Sommaire : Poussé d Archimède -> flottabilité : équilibrage du plongeur

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1 Sommaire : Poussé d Archimède -> flottabilité : équilibrage du plongeur Mariotte -> Dilatation des gaz : influence de la profondeur sur la consommation d air Dalton -> Pression partielle des gaz : toxicité des gaz en plongée Henry -> Dissolution des gaz : l azote dans le corps humain lors de la plongée (pallier de décompression) Lumière, son et vision sous l eau -> incidence sur nos plongées

2 Poussé d Archimède -> flottabilité : équilibrage du plongeur La poussée d Archimède désigne la force qu exerce l eau sur notre corps et qui tend à nous faire flotter. On va ensuite parler de poids apparent. Le poids apparent = poids réel (on monte sur la balance) la poussée d Archimède. En immersion, si notre poids apparent est -positif : on coule! -Négatif : on flotte! -Nul : on est équilibré!

3 Exemple : Un plongeur pèse 80 kg et son corps à un volume de 85 L Poids apparent = poids réel (80) Poussée d Archimède (85) = -5kg.Il flotte!!! Application à la plongée : influence sur l équilibrage. Notre équipement va avoir une influence sur notre poids apparent: Le type de bouteille (valeurs indiquées en poids apparent) 12 L acier : de 2 à 2,5 Kg 15 L acier : de 2,5 à 3,5 Kg 12 L aluminium : de -1 à -2 kg (et oui ça flotte!!!) Notre combinaison : Semi-étanche 7 mm = 6 à 7 L Deux pièces 7 mm = 7 à 10 L D où l importance de bien étudier son lestage lors de la première plongée et tenir compte du fait que le poids apparent de la bouteille varie car l air a un poids réel

4 Mariotte -> Dilatation des gaz : influence de la profondeur sur la consommation d air L air est compressible à la différence de l eau. Si on comprime de l air pour le faire rentrer dans un certain volume, si on le libère, il reprendra son volume initial. Cela se traduit par Pression x Volume = constante. Il faut retenir que la pression atmosphérique au niveau de la mer est de 1 bar. La pression hydrostatique dépend directement de la profondeur à laquelle nous sommes: elle augmente de 1 bar tous les 10M La pression qui s exerce sur notre corps en plongée est appelée pression ambiante. Pression ambiante = pression atmosphérique + pression hydrostatique. Exemple : nous sommes à 20 m. Pression ambiante = 1 bar (atmo.) + 2 bar (hydrostatique) = 3 bar

5 Ce qui signifie pour l air que nous consommons en plongée En surface si nous consommons 20 L en une minute. Quelle sera notre consommation équivalente à 30 M? P1V1 = Constante = P2V2 P1 = 1 bar (on est en surface :Patmo ) V1 =??? C est le volume d air que l on va consommer Que connaissons nous? P2!! La pression ambiante à 30M P2 = 4 bar (P atmo : 1 bar + 3 x 1 bar, car 30 M) V1 = P2V2 / P1 Soit V1 = 20 x 4 / 1= 80 L A 30 M, on va consommer 80L d air par minute en condition normale

6 La profondeur a donc une influence certaine sur notre autonomie en air. Cas pratique : Il faut savoir qu en cas d essoufflement, notre consommation est X par 4 environ. Soit 80L/mn à la pression atmosphérique. Donc si on évolue à 30 M, on va consommer 4 X 80 L = 320 L /mn Une bouteille de 12L gonflée à 200 bar contient : 12x200 = 2400 L En cas d essoufflement à 30M, nous allons consommer ces 2400 L en Combien de temps? 2400 / 320 = 7,5 minutes!!! Et si on respire normalement (20L/min), notre autonomie à 30 M sera : 2400 / (4x20) = 30 minutes Et à 10 M??? 2400 / (2x20) = 60 Minutes!

7 Dalton -> Pression partielle des gaz : toxicité des gaz en plongée L air est composé de plusieurs éléments dont principalement : l azote à 79% (considérons P1) et l oxygène à 21% (considérons P2) On va parler de pression partielle «Pp». Qui va dépendre de la pression absolue (donc la profondeur) Ex: La pression partielle de l oxygène à 40 M est de Vous apprendrez dans le cours suivant que l oxygène devient toxique au-delà d une Pp de 1,6 bar. Cela correspond à quelle profondeur?? 5 X 0,21 = 1,05 bar 1,6 bar à une pression absolue X correspond à 0,21 bar à la pression atmo. Donc 0,21/1,6(x1) = 7,61 bar de pression absolue donc 66,1 m

8 Henry -> Dissolution des gaz : l azote dans le corps humain lors de la plongée (pallier de décompression) Explication : A la pression atmosphérique l air contient 79% d azote. La Pp d azote est donc de 0,79 Si on est à 20 M, la Pp d azote devient : 3 X 0,79 = 2,37 bar. L azote est en présence dans votre organisme à une valeur de 0,79. Lors de votre plongée à 20 M, vous respirez de l air avec de l azote à une Pression de 2,37 bar. L azote va vouloir se dissoudre dans votre organisme Jusqu à atteindre l équilibre soit 2,37 bar. Mais à la remontée c est le phénomène inverse Il va falloir faire redescendre la pression partielle de l azote contenu Dans votre corps avant d atteindre la surface. D où les paliers de décompression. (l impact physiologique sera détaillé par Alain)

9 Lumière, son et vision sous l eau -> incidence sur nos plongées. L eau fait office de filtre pour les rayons solaires. Le spectre lumineux change en fonction de la hauteur d eau traversée. Vous remarquerez que votre combinaison rouge sera bleu à 20 M. Les couleurs disparaissent en fonction de la profondeur. Le rouge est la couleur qui disparaît dès les 10 premiers mêtres. Puis le jaune. Enfin, après 20 M la dominante est le bleu. La vision à travers le masque est perturbée dans l eau (effet de loupe). Nous voyons les choses environ 30% plus grosses. Le son, lui, se propage 4,5 X plus vite dans l eau (1500 M/sec) Ce qui signifie que le son arrive quasiment en simultané sur vos deux tympans. Du coup le cerveau n arrive pas à analyser d où vient la source sonore

10 Vous avez l habitude de plonger en Bretagne avec un bloc de 15L acier et votre combinaison de 6 mm, votre ceinture de plomb est lestée à 5 kg. Bonne nouvelle : vous partez en croisière en Egypte en février. Vous utilisez le même matériel, à l exception du bloc. Vous avez un bloc de 12 L en aluminium. Que faut-il prévoir? Je vous rappel le poids apparent du 15L acier : +3 KG Et celui du 12L aluminium : -2 KG Alors???? Il faudra prévoir de rajouter au minimum 5 KG à votre lestage. Mais la Mer rouge étant plus salée, essayer d abord avec 6KG!

11 Vous allez plonger sur Tobia Arba, à Safaga. Ce site composé de 7 patates de corail est sur un fond de 15m. Vous avez un bloc de 12L gonflé à 200 b et il n y a pas de courant. Le directeur de plongée vous demande de remonter à bord avec 50 bar. Votre bloc est gonflé au départ à 200 bar. On va considérer que vous aller consommer 20 L/min (à la surface) Combien de temps pouvez vous plonger, en théorie? Calculons le volume d air que nous pouvons consommer avant d atteindre les 50b : 12L X 150 b = 1800 L Ensuite la consommation réelle à 15 m : Pression ambiante? 1+1,5 = 2,5 bar On va consommer 2,5 X la consommation de surface, soit 2,5 X20 = 50 l/min Donc on va consommer les 1800 L / 50 = 36 minutes