COTE BASQUE PLONGEE

Fiche Pédago.  N° 3

Généralités

 Notions de pression

DURÉE du COURS   : 45 minutes

Références : BASE PHYSIQUE et PHYSIOLOGIQUE de notre site

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I - INTRODUCTION 
            De tout temps, l'homme a tenté de pénétrer sous l'eau. L'élément liquide n'est pas le milieu naturel de l'homme pour deux raisons majeures :
                    1) L'eau n'est pas respirable 
                            Faire la distinction entre poumons/mammifère
                                                                      branchies/poissons.
                        Pour mémoire, sa teneur en O²  n'est que de 0,536 % 
                    2) L'eau est 800 fois plus dense que l'air
                            1 litre d'air pèse 1,293 gramme.

            Conséquence pour l'(HomoPalmus): 
                    Il subit la colonne d'air ( p - atmosphérique) qui le surmonte et, la colonne d'eau ( p - hydrostatique) dès qu'il s'immerge.

C'est la vie sous pression

II - NOTIONS de PRESSION  ( et  Contrainte )
            Définition  :
             La pression est une force appliquée sur une surface 

            Formule     :      

       PRESSION ( p  )  =  FORCE ( F ) / AIRE ( S ou A )

           Démonstration  pratique :
            Une masse de fer de 40 kg , exerçe une force de 40 daN * sur  une aire de  8 cm² de section,
............exerce une pression de :
                           ^{40 / 8   =  5 bars    et .....   par relation  505 Pa}

 ^{III - PRESSION ATMOSPHERIQUE}

^{Le globe terrestre est entouré de couches d'air pesantes, qui exercent sur le sol une certaine pression.}

^{L'expérience de TORRICELLI (1643) l'a définie de la manière suivante :}

    ^{Un tube à expérience  de 1 cm2 de section et de 100 centimètres de longueur, fermé à une extrémité et baignant (rempli)  dans une cuve remplie de mercure est dressé verticalement alors que l'orifice est toujours maintenu dans le mercure de la cuve, le mercure s'était stabilisé dans le tube sur 76 centimètres au niveau de la mer.}

    ^{L'équilibre étant atteint , il en déduisit que la pression moyenne exercée par le poids de la colonne de mercure était égale à la pression qui s'exerçait sur le mercure de la cuve}

^{Caractéristique du Mercure  une Densité très impressionnante   13.59    soit en plus clair}

^{13.59 kg /  litre ou dm3}

^{Le calcul de la pression en bar ou millibar est simple 
 La masse de mercure en suspension dans le tube exerce une force sur une aire de 1 cm2}

^{1,013 Bar sera le résultat ou encore 1,033 kgf/cm2}

^{IV - UNITES de PRESSION
        Rappel scolaire 
                sur les unités utilisées en milieu hyperbare,  en immersion
                    Grandeur              Symbole         Nom             Unité 
                     Pression                    p              pascal             Pa
                     Force                         F              newton            N
                     Poids                       G(P)            newton            N
                     Aire                           A (S)      mètre carré       m2 
                     Masse                        m          kilogramme       kg}

                ^{sur les relations entre les unités utilisées
                FORCE                                         PRESSION - CONTRAINTE
         1 N       =    1,102 kgf                                1 Pa    =  1 N /m2  
         1 daN   =    1,02   kgf                                1 MPa  =  1 N/mm2 
         1 kgf    =    9,81   N                                   1 bar    =  105 Pa 
                                                                         1 bar    =  1,02 kgf
                                                                         1 hbar  =  1 daN/mm2
                                                                         1 hbar  =  1,02 kgf/mm2}

^{*  Les implications de la différence entre bar et kgf étant si faible pour ce qui concerne nos calculs que nous la négligeons;  si bien que 1 bar = 1 kg.}

^{V - VARIATIONS de PRESSION au SEIN d'un LIQUIDE 
            Expérience du manomètre:
                Descendre le mano. - à 10 mètres, il marquera 1
                                              - à 20 mètres, il marquera 2  etc...}

                ^{Ce manomètres indique une pression relative
                Nous constatons qu'au fur et à mesure de la descente, la pression   augmente.}

                ^{La pression relative croit proportionnellement à la profondeur.
                A immersion constante, (40 m) la pression reste constante (4 bar.)}

                ^{La pression reste constante uniquement sur le plan horizontal.}

                ^{Cette pression varie en fonction de la densité des liquides.
        Exemples
                10 mètres d'eau (douce pure, densité 1)      p = 1 bar
                10 mètres d'huile de densité 0,8                 p = 0,8 bar
                10 mètres de mercure densité 13,59          p = 13,59 bar}

^{VI - PRESSION ABSOLUE
             Notre manomètre indiquait zéro en surface. 
             Ceci est faux puisque nous avons vu que la pression atmosphérique
             existe.}

              ^{En pression réelle, le manomètre indiquerait 1 bar (1,013)  en
              surface, 2 bar à 10 mètres ,5 bar à 40 mètres etc... ;}

              ^{Ces pressions réelles sont appelées pressions absolues.}

      ^{Nous pouvons en conclure que :
Pression Absolue    =      Pression relative   +    Pression Atmosphérique
  p a    (4)   =           p r    (3)  (30 m)      +              p atm. (1)}

 ^{VII - ACTION de la PRESSION sur l' ORGANISME
            Les solides :   sont incompressibles exceptées les cavités naturelles remplies                                    d'air. Ils se déforment et se rompent si la pression n'est pas
                                   exercée uniformément}

            ^{Les liquides :  sont également incompressible, il subissent et transmettent
                                   intégralement la pression.}

            ^{Les gaz        :  sont compressibles, il subissent la pression et diminuent ou
                                   augmentent de volume} 

            ^{Actions qui peuvent créer des incidences physiologiques}

^{VIII - INCIDENCES PHYSIOLOGIQUES 
                Le corps humain, (comme tous les tissus organiques) est pratiquement
          incompressible, à l'exception des cavités naturelles remplies d'air ou de gaz.}

                ^{Il existe deux types de cavités dans le corps humain :
                    Cavités isolées 
                            Estomac et  intestin qui se compriment  sans dommages
                    Cavités en liaison avec le système respiratoire
                            Poumons, pharynx, oreilles et  sinus,  dont l'équilibration est
                            nécessaire  et se réalise au moyens de leurs interconnections.}

^{IX - CONCLUSION} 

               ^{Nous venons de mettre en évidence les effets de la pression sur l'organisme. 
               Il sera donc impératif d'équilibrer les diverses parties creuses du corps ,
     sinon 
               Des incidents  et/ou     accidents       en résulterons} 

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 dernière modification :  samedi 22-Oct-2005  14:15