Sommaire. La Vision L Audition Le Froid La Flottabilité. La Composition de l air La Pression Loi de Boyle Mariotte/Dalton/Henry

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1 PHYSIQUE Niveau 1

2 La Vision L Audition Le Froid La Flottabilité Sommaire La Composition de l air La Pression Loi de Boyle Mariotte/Dalton/Henry 2

3 Introduction La plongée est une activité technique pratiquée dans l'eau, milieu différent de celui dans lequel nous évoluons habituellement. Le milieu aquatique et ses caractéristiques physiques ont une influence non négligeable sur notre organisme. Aussi, il est nécessaire de définir des règles : en effet, au cours d'une plongée, les plongeurs niveau 1 doivent être autonome vis à vis d eux même et être à l aise lors de leurs plongées. Ainsi, nous verrons les paramètres physiques qui permettent d'expliquer ce qui se passe dans l'eau, sur l'air que nous respirons et sur nous-mêmes. Nous aborderons les éventuelles conséquences physiologiques ou accidents de plongée, et surtout la manière de les éviter. 3

4 La Vision A- Déformation de la vision Si nous regardons sous l eau sans masque nous voyons flou. Grace au masque nous retrouvons une vision claire. Cependant, le masque perturbe notre perception de la taille et des distances. - Les poissons/objets paraissent plus gros - Les poissons/objets paraissent plus près 4

5 La Vision 5

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7 La Vision B- Modification des couleurs Au fur et à mesure que nous descendons, l eau absorbe les rayons du soleil et notre perception des couleurs est modifiée. 7

8 La Vision C- Exemples 8

9 La Vision L utilisation d une lampe ou d un phare de plongée permet de faire réapparaitre la couleur. 9

10 L Audition Le son se propage 4,5 fois plus vite dans l eau (environ 1500m/s) que dans l air(330m/s) La direction d un son est déterminée par la différence de perception entre l oreille droite et l oreille gauche dans l air. Conséquence : Dans l eau, nous avons du mal a percevoir la provenance des sons. 10

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12 Le Froid Pour vivre, l Homme doit garder sa température corporelle constante (~37 C). Notre corps se refroidit au contact de l eau plus vite que dans l air. Nous utilisons une combinaison pour ralentir ce phénomène. 12

13 Le Froid Ce refroidissement a des effets sur notre confort mais aussi engendre des risques d essoufflement et une mauvaise élimination de l azote dans notre sang, avec des risques d accident. Pour ces raisons, et afin de profiter pleinement de vos plongées, il est impératif d avoir une combinaison iso thermique à sa taille et adaptée à la température de l eau dans laquelle nous plongeons. 13

14 La Flottabilité A- Principe d Archimède : Eureka! «Tout corps plongé dans un fluide reçoit de la part de celui ci une pousséeverticaledebasenhautégaleaupoidsduvolumedéplacé» Appliqué à la plongée, ce principe va permettre au plongeur de se maintenir en surface, de s immerger et de s équilibrer. De nombreux facteurs vont influer sur ce rapport poids/volume (densité de l eau, équipement, etc ) 14

15 La Flottabilité B- Notion de poids Réel et poids Apparent Vous avez déjà remarqué qu'une bouteille de plongée est lourde quand on l'a sur le dos, et devient beaucoup plus légère lorsqu'on l'immerge. La bouteille parait avoir un autre poids que l'on va appeler le POIDS APPARENT par opposition au POIDS RÉEL (sur terre). Lepoids apparent est plus faible que le poids réelet la différence entre les deux est LA POUSSÉE D'ARCHIMEDE Poids Apparent = Poids réel Poussée d Archimède 15

16 La Flottabilité 16

17 La Flottabilité Exemple On considère 1litre d eau = 1kg Ainsi, un plongeur ayant un volume de 85 litres, déplacent 85 litres d'eau et donc reçoit une poussée de 85 kg vers le haut. S'il pèse 80 kg, il flotte s'il pèse 90 kg, il coule s'il pèse 85 kg, il ne bouge pas.(flottabilité nulle) 17

18 La Flottabilité Comment change-t-on son poids? - Avec la ceinture de plomb - Avec le type de bouteille que l on a sur le dos Comment change-t-on son volume? - Avec sa combinaison - Avec le gilet - Avec ses poumons 18

19 La Composition de l air L air que nous respirons sur terre est composé de : 80% d azote (N²) 20% d oxygène (O²) AIR 20% 80% AZOTE OXYGENE Ceci est une composition simplifiée. Il y a aussi du CO², des gaz rares etc 19

20 La Pression A- Definition La pression est une force exercée sur une surface Pression = Force / Surface L unité de mesure de la pression que nous utilisons en plongée est le bar ( 1 bar = 1kg /cm²) 20

21 La Pression B- Les différents types de pression subit par le plongeur La Pression Atmosphérique C est la pression exercé par l atmosphère. A la surface de la mer, cette pression est de 1,013 bar mais nous retiendrons la valeur de 1 bar La Pression Hydrostatique C est le poids de l eau qui se trouve au dessus de nous lorsque nous descendons. La pression augmente de 1 bar tous les 10 mètres La Pression Absolue C est la somme de la pression Atmosphérique et de la pression Hydrostatique soit P Abs = P Atmo + P Hydro 21

22 Pression Hydrostatique = 22

23 C- Application à la plongée La Pression Le plongeur va subir ces pressions -A la descente : la pression va augmenter -A la remontée : la pression va diminuer Remarque : Pour un même écart de profondeur, 10 mètres, la pression ne varie pas de la même manière en pourcentage. Proportionnellement, les plus grandes variations de pression se situent entre 10 mètres et la surface. Ces variations de pression auront des conséquences sur l'organisme d'où la nécessité d'être plus particulièrement vigilant entre 10 mètres et la surface, notamment pour prévenir les accidents barotraumatiques. 23

24 La Pression D- Exercices Quelle est la pression absolue à 8m 15m 19m 30m 1,8b ( 1b Atmo+ 0,8b Hydro) 2,5b 2,9b 4b Inversement, quelle est la profondeur pour une pression absolue de 3,6b 2,1b 26m 11m 24

25 Loi de Boyle Mariotte A- Définition «A température constante, le volume d un gaz est inversement proportionnel à la pression qu il subit» Donc pour une même quantité de gaz, le produit du volume par la pression est toujours égal à lui-même soit Pression x Volume = Constante ou P1xV1 = P2xV2 25

26 Loi de Boyle Mariotte B- Schema Variation = 50% (X2) Variation = 33% (x1.5) Variation = 24% (X1.33) Variation = 20% (X1.25) 26

27 Loi de Boyle Mariotte La loi de Mariotte trouve son application dans L autonomie du plongeur Le gonflage des bouteilles Les risques d accidents liés aux variation de la pression : les barotraumatismes 27

28 Loi de Boyle Mariotte C- Exercice A 20m, on gonfle une bouée avec 4 litres d air. Quel sera son volume en surface? Selon Mariotte, P x V = Constante ou P1xV1 = P2xV2 P1 = 3bars (20m) P2 = 1 bar (Surface) V1 = 4 litres V2 =? V2 = (3 x 4) ou 3(P1) x 4(V1) = 1(P2) x? (V2) 1 Donc V2 = 12 litres 28

29 A- Notions Loi de Dalton et Henry 2 autres principes physiques sur le comportement des gaz vont intervenir dans la plongée. - l augmentation de la pression de chaque gaz (pression partielle) respirés va entrainer des possibilités d accidents bio chimiques. - la dissolution de l Azote (N²) dans notre sang, selon la pression (profondeur), le temps d exposition et d autres facteurs va imposer au plongeur de remonter lentement et à faire des arrêts appelés paliers afin d éviter un accident de décompression. 29

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