Préparation à l examen de plongeur Niveau 2 Flottabilité Autonomie Vision Acoustique Noyade Froid Dominique STEINMETZ janvier 2011
Flottabilité Qu est ce qui nous fait flotter? Combinaison Poumons Gilet de stabilisation Pourquoi faut-il mettre plus de plomb en mer qu en gravière? Qu est ce qui nous fait couler? Plomb (lestage) Bouteille
Flottabilité Tout corps plongé dans un liquide subit une poussée verticale dirigée vers le haut égale au poids du volume du liquide déplacé. Dans le cas de l'eau, on compte approximativement un kilo par litre. Poussée d Archimède Poussée d Archimède Poids Poids App. Poids Poids Apparent = Poids réel Poussée d Archimède
Flottabilité Mise en évidence de la poussée d Archimède Je possède un appareil photo immergeable qui a un volume de 1 litre et qui pèse 0,5 kg je le plonge sous l eau Il remonte à la surface Flottabilité positive Je met un poids de 0,5 kg dans le caisson étanche et que je le remet dans l eau (1 litre et 1 kg) Il reste au niveau où je l ai plongé Flottabilité neutre Je met encore un poids de 0,5 kg dans le caisson étanche et que je le remet dans l eau (1 litre et 1,5 kg) Il va couler Flottabilité négative
Flottabilité Applications Lestage Un plongeur doit avoir une flottabilité neutre (gilet vide) à 3m en fin de plongée. P.Archi(Plong.+ Combi + Equip.) = P.Réel(Plong.+ Combi+ Equip.) + Lest Poumon Ballast: un plongeur est équilibré en immersion. S il expire son volume diminue => sa P.Archi. diminue => son Poids App. augmente sa flottabilité devient négative => il descend S il inspire son volume augmente => sa P.Archi. augmente => son Poids App. diminue sa flottabilité devient positive => il remonte Equilibrage au Gilet : Gonfler le gilet => augmenter P.Archi. => diminution Poids Apparent Dégonfler le gilet => diminuer P.Archi. => augmenter Poids Apparent Relevage d Objets: un ballon (ou parachute) permet de diminuer le poids apparent d objets lourds en augmentant la poussée d Archimède.
Flottabilité Quizz Combien pèse-t-elle hors de l eau? Combien pèse-t-elle dans l eau?
Flottabilité Exercices Quel sera le poids apparent d un bloc de 12 litres en immersion? Information : le bloc pèse 14 kg Poussée d Archimède 12 kg Poids 14 kg Poids apparent 14 12 = 2 kg Remontée d une ancre : Vous voulez remonter une ancre perdue lors de la dernière visite du site de plongée. Elle pèse 30 kilos et a un volume de 8 litres. Quel devra être le volume d air (et donc du parachute) nécessaire pour la soulever (vous voulez atteindre une flottabilité neutre)? 30 kg 8 kg 22 kg Poussée d Archimède : 8 kg Poids : 30 kg Poids apparent : 30 8 = 22 kg Il faut un volume d air de 22 litres
Autonomie La pression La pression hydrostatique est due au poids de l eau La pression absolue est celle qui règne à l endroit où on se trouve. Sous l eau : P abs = P atm + P hydro P abs = 1 + Prof (m) / 10 Prof = (P abs 1) x 10
Autonomie Relation Pression Volume (Loi de Mariotte) A température constante le volume d un gaz est inversement proportionnel à la pression La pression augmente le volume diminue La pression diminue le volume augmente P x V = Constante soit P1 x V1 = P2 x V2 = Cte P1 P2 V1 V2 V1 P2 P1 V2 0 m 1 bars 10 m 2 bars Descente: la pression augmente, le volume diminue Air 12 l eau 1 x 12 = 12 2 x 6 = 12 6 l 6 l 20 m :? bars?4 l 12 l Remontée: la pression diminue le volume augmente 30 m 4 bars 3 l 4 x 3 = 12 20 m 3 bars 12 / 3 = 4
Autonomie Exercices Soit un ballon de volume 5 litres à 20 mètres. Je le remonte à la surface, quel sera son volume? 15 litres P 20m x V 20m = P surf x V surf V surf = P 20m x V 20m / P surf = 3 x 5 / 1 = 15 l Je plonge à 20 mètres avec un bloc de 10 L gonflé à 200 bars. Je consomme 20 l/min d'air en surface. Quelle sera la durée de la plongée sachant que je garde une réserve de 50 bars pour les paliers? 25 minutes Pression utilisable : 200 50 = 150 bars Volume d air disponible à 20 mètres P 20m x V 20m = P surf x V surf V 20m = P surf x V surf / P 20m = 150 x 10 / 3 = 500 l Durée de plongée = V 20m / Conso 20m = 500 / 20 = 25 minutes Je mets 2400 l d air dans un bloc de 12 L à l aide d un compresseur. Quelle sera la pression finale? 200 bars P bloc x V bloc = P surf x V surf P bloc = P surf x V surf / V bloc = 1 x 2400 / 12 = 200 bars
Autonomie Consommation d air Le détendeur est un appareil qui délivre de l air à volonté à la pression ambiante Une bouteille de 15 l gonflée à 200 bar à l aide d un compresseur contient 15 x 200 = 3000 l d air comprimé En gardant 50 bar de réserve : 15 x 150 = 2250 l d air comprimé A la surface P amb = 1 bar le plongeur consomme 20 l/min Il peut rester 2250 / 20 = 112 min À 10 m P amb = 2 bar le plongeur consomme 40 l/min? Il peut rester 2250 / 40 = 56 min À 20 m P amb = 3 bar le plongeur consomme 60 l/min? Il peut rester 2250 / 60 = 37 min À 40 m P amb = 5 bar le plongeur consomme 100 l/min? Il peut rester 2250 / 100 = 22 min
Autonomie Autonomie 1 plongeur a une bouteille de 12 litres d air gonflée à 200 bar. Il consomme 20 litres d air par minutes. Quelle est son autonomie à 20 m de profondeur? Volume d air mis dans la bouteille avec le compresseur : 12 l x 200 bars = 2400 litres d air Pression à 20 m 1 + 20/10 = 3 bar Consommation à 20 m 20 l/min x 3 = 60 l/min Autonomie à 20 m (en gardant 50 bars de réserve) 150 x 12 = 1800 1800 / 60 = 30 minutes
Vision La vision sous l eau Plus gros et plus près Lorsqu'un rayon lumineux passe de l'air dans l'eau, il est légèrement dévié. C'est la réfraction. Ce phénomène fait, par exemple, qu'un bâton trempé dans l'eau paraît brisé au niveau de la surface. la vision est déformée dans l'eau car on a deux milieux différents : l'air dans le masque et l'eau à l'extérieur. dans l'eau on voit les objets sont rapproché d un quart les objets sont grossis d un tiers
Vision Les couleurs s atténuent Avec la profondeur, la lumière s'atténue peu à peu par absorption. En Méditerranée, on observe que: 50% de la lumière iparvient à 1 m de profondeur 25% à 5 m 10% à 10 m et seulement 3% à 40 m. l obscurité est totale à 400 m Les couleurs ne s'atténuent pas simultanément, l eau étant un filtre réagissant différemment selon la couleur de la lumière : Ce qui explique d'une part la couleur bleue de la mer et d'autre part la nécessité d'une lampe pour restituer les couleurs.
Vision Plongez à midi La lumière est réfléchie sur l eau. Plus le soleil est haut dans le ciel, plus ses rayons pénètrent dans l'eau. À l'aube, ou au crépuscule, les rayons du soleil étant rasants, la majeure partie est réfléchie et il y a peu de lumière sous l'eau. On préférera donc plonger vers la mi-journée. Attention vous profitez deux fois de chaque rayon, donc gare aux coups de soleil sur le bateau! Visibilité réduite Effet brouillard dû à la présence de plancton ou de sable Dans ce cas, un phare ne sera d'aucune utilité car sa lumière se réfléchira sur les particules et va diffuser comme celle d'une auto dans le brouillard. Pour éviter cela il ne faut pas remuer trop de sable en palmant près du fond. Champ de vision réduit Le phénomène de réfraction et l'effet d œillère dus au masque contribuent à rétrécir de façon sensible le champ visuel du plongeur. D'où le risque accru de s'approcher de certains dangers (rochers, animaux, etc..) ou de perdre ses coéquipiers. Il faut compenser cet inconvénient par une attention accrue, des mouvements appropriés de la tête et le choix d'un masque à grand champ visuel avec la vitre le plus près possible des yeux.
Vision Synthèse - vision La vision est déformée : 1/3 plus gros 1/4 plus attention au distance des objets à risque Le champ de vision rétréci de 50% : se tourner, pivoter pour voir signes de communication effectués en face du masque Les couleurs sont atténuées emporter une lampe pour restituer les couleurs Claude BORDY - janvier 2008 - N2 cours physique 2/2 16
Acoustique Acoustique sous l eau Propagation du son Dans l'air le son se déplace à 330 m/s (mètres par seconde). Dans l'eau il se déplace environ 5 fois plus vite (environ 1500 m/s). Conséquences pour le plongeur On ne sait plus d'où provient le son (le son arrive trop vite aux deux oreilles). Attention aux moteurs des bateaux Respecter un arrêt à 3m On entend mieux, surtout les sons graves. Le son est aussi utile pour communiquer avec d'autres plongeurs - coups contre l'échelle en piscine, - coups contre la bouteille avec le couteau, - pétards utilisés pour rappeler les plongeurs en mer en cas de problème (dans ce cas la plongée est terminée et il faut remonter en faisant d'éventuels paliers) - cris dans le détendeur pour attirer l'attention
Vision Acoustique
Noyade La noyade Submersion des voies aériennes par un liquide entraînant une asphyxie aiguë, avec ou sans inondation des alvéoles pulmonaires. Causes : Manque d expérience et manque de technique Panique (brusque entrée d eau dans le masque, piqure, morsure/faune, flore) Surlestage (difficulté à se maintenir en surface) Rester piégé dans des filets, grottes ou épaves. Mauvaise gestion du matériel Mauvaise gestion de la réserve d air Conséquence d'une narcose, d'un essoufflement. Toute perte de connaissance dans l'eau ( choc à la mise à l'eau ou dans l'eau, hypoglycémie, crise d'épilepsie, malaise cardiaque, etc )
Noyade Quelques règles de sécurité Gonfler le gilet avant de sauter et en surface Regarder avant de sauter Dans une mer agitée, ne pas retirer son détendeur ou son masque en surface (risque d inhaler de l'eau) Tour d horizon à 3 m, lentement, attentif pour éviter les chocs! Parachute (pour se signaler) Remonter sur le bateau avec le masque sur les yeux et le détendeur en bouche
Noyade Prise en charge stade signes CAT Aquastress A bu la tasse, anxiété Rassurer, réchauffer, Petite hypoxie Grande hypoxie anoxie Conscient, fatigué, Toux, difficulté respiratoire Grande difficulté respiratoire Cyanose trouble de conscience, épuisé. Inconscient Arrêt Cardio-Respiratoire Libération Voies Aériennes, O2+ PLS appel secours Évacuation Libération Voies Aériennes, O2 + PLS appel secours Évacuation Réanimation Cardio-Pulmonaire appel secours Évacuation
Froid Le Froid Nous échangeons 25 fois plus vite avec l'eau qu'avec l'air. La température d'équilibre d un être humain (sans besoin de protection) est : à 33 C dans l eau à 25 C dans l air Le froid est un facteur favorisant de : - Essoufflement - ADD - Narcose - Barotraumatismes inflammation des voies aériennes supérieures Dans notre gravière la température de l eau en été est de 20 C en surface, 15 C à 5 m et 10 C à 20 m en hiver la température est d environ 5 C quelle que soit la profondeur
Froid Conseils avant la plongée Alimentation légère avec glucides + BEAUCOUP D EAU surtout s il fait chaud dehors (pas d alcool) Bonne forme physique (attention à la fatigue du trajet, fête de la veille ) Se vêtir chaudement et rester au chaud si possible pour le briefing (et à l abri du vent, de la pluie, embruns ) Mettre sa combinaison au dernier moment (selon organisation de la plongée, garder ses chaussures sur sol froid) Matériel bien ajusté et non troué : combinaison, cagoule, gants, chaussons (ni trop grands, ni trop serrés), voir combinaison semi-étanche ou étanche Planifier une plongée de courte durée Claude BORDY - janvier 2008 - N2 cours physique 2/2 23 (20 à 30 mn) et faible profondeur
Froid Sensations pendant la plongée Accélération du rythme ventilatoire et cardiaque (elle intervient rapidement après l'agression thermique et vise à augmenter la quantité d'o2 capturée lors de la ventilation pour accroître la production calorifique interne) «Recroquevillement» + désintérêt pour la plongée Observations chez vos co-équipiers Engourdissement, perte de sensibilité des doigts et pieds ATTENTION vous aurez des difficultés pour secourir Tremblements - frissons Diurèse (envie d'uriner) Claude BORDY - janvier 2008 - N2 cours physique 2/2 24
Froid Conseils pendant la plongée Signaler dès les premiers symptômes (le point de sortie est peut-être encore loin) Limiter les mouvements pour éviter la déperdition (croiser les bras, serrer les jambes) Limiter le temps de plongée et la profondeur en autonomie (remonter pour chercher de l'eau plus chaude en surface) Rester toujours ensemble (pas de retour seul à cause du froid) Palier de sécurité OBLIGATOIRE + accroitre le temps de paliers et si possible faire une plongée sans palier Etre vigilant sur l orientation (ce serait dommage de se perde ) Comment éviter une «barre au sinus»? Avant l immersion respirer avec le détendeur sans masque à la surface Claude BORDY - janvier 2008 - N2 cours physique 2/2 25
Froid Conseils après la plongée Se déséquiper et se sécher rapidement sans se frotter ni friction (réchauffement progressif du corps) Se vêtir chaudement et se protéger du vent Boisson chaude et sucrée (pas d alcool) 26
Symptôme : le détendeur se met à fuser de plus en plus Prévention : - inspirer et expirer lentement pour permettre à l eau de chauffer le corps du détendeur - avoir 2 détendeurs dont un qui n est pas utilisé (sauf pour l inflateur du gilet) - avoir des détendeurs adapté à l eau froide (membrane, kit glacia ) Conduite à tenir en cas de givrage : - prendre son deuxième détendeur - demander à son coéquipier de fermer le 1 er étage givré en lui montrant le 2 ème étage qui fuse (il suffit alors de suivre le tuyau pour savoir quel robinet fermer!) - remonter à la surface Froid Givrage du détendeur
Froid Synthèse sur le froid Givre les détendeurs Engourdi les doigts et les pieds Essouffle Déprime LE FROID Donne envie d uriner Provoque des tremblements Favorise les accidents
Une note d humour.
Pour éviter ça :
Un seul médicament conseillé :
Bibliographie Cours CAMNS : - Claude BORDY (le froid) - Dominique STEINMETZ Formation RIFAP ASCG (Association Sportive des Cheminots de Grenoble) Illustra Pack