Опыты с давлением под водой

Атмосферное давление

Цель:

• понять, как работает атмосферное давление.
• убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для объяснения физических явлений.
• выявить параметры, от которых зависит атмосферное давление;
• с помощью физических опытов подтвердить факт существования атмосферного давления и увидеть результаты его действия.

«Подъем воды вслед за поршнем»

(учебник «Физика. 7 класс» А.В. Перышкин, Дрофа, 2012. Параграф 42, «Вес воздуха. Атмосферное давление», рис. 125.)

Предметы и материалы

• Широкая емкость
• Большой демонстрационный шприц
• Вода

Проводим эксперимент

Нальем воду в широкую емкость. Возьмем шприц и опустим поршень шприца вниз, тем самым вытесним весь воздух из шприца. Затем опустим шприц в емкость с водой и медленно начнем поднимать поршень.

Гипотеза

Действительно ли вода начнет подниматься за поршнем вверх, заполняя шприц.

Объясняем

В момент, когда мы опускали поршень и вытесняли воздух из шприца, там не осталось совсем молекул воздуха. На воду, находящуюся в емкости действует атмосферное давление. Когда мы опустили шприц в емкость с водой и начали поднимать поршень, то между поршнем и водой образовалось безвоздушное пространство. А так как атмосферное давление очень велико и оно продолжает действовать на воду, то вода начинает двигаться в зону наименьшего давления, тем самым заполняя шприц.

Предметы и материалы

(учебник «Физика. 7 класс» А.В. Перышкин, Дрофа, 2012. Параграф 44, «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли», задание после параграфа № 1)

• Широкая емкость
• Стеклянный стакан
• Вода

Проводим эксперимент

Нальем воду в широкую емкость. Возьмем стакан и начнем опускать его в воду. Погрузив стан в воду, перевернем его под водой вверх дном и затем медленно начнем вытаскивать его из воды.

Гипотеза

Действительно ли вода останется в стакане пока до тех пор, пока края стакана находятся под водой.

Объясняем

Воздух, окружающий нашу Землю, давит на все предметы, находящиеся на ней (и, конечно, на нас с вами), с такой же силой, какую создает килограммовая гиря на один квадратный сантиметр.

Пока края стакана находятся под водой, вода остается в стакане, потому что давление столба воды в стакане будет компенсироваться атмосферным давлением.

Это очень большое давление: выходит, на один квадратный метр поверхности давит сила, которую создает груз в десять тонн! Но мы этого давления совсем и не замечаем, занимаемся своими делами – учимся, работаем, развлекаемся, – совершенно не думая о колоссальном атмосферном давлении, которое испытываем. Все дело в том, что наружное атмосферное давление уравновешено таким же точно давлением, которое существует и внутри нас (впрочем, и внутри всех живых организмов).

Предметы и материалы

(учебник «Физика. 7 класс» А.В. Перышкин, Дрофа, 2012. Параграф 44, «Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли», упражнение 21(2), рис. 132)

• Два одинаковых стакана
• Свеча
• бумага

Проводим эксперимент

Возьмем один стакан и поставим в него свечу. Возьмем несколько тетрадных листов бумаги, сделаем в середине небольшое отверстие. Затем немного смочим листы бумаги водой и накроем этими листами первый стакан со свечей. После этого аккуратно поместим второй стакан на первый, стараясь совместить края, перевернув вверх дном.

Гипотеза

Поднимется ли первый стакан вместе со вторым, как приклеенный, когда потухнет свеча.

Объясняем

До того как мы накрыли нижний стакан, свеча нагрела находившийся в нем воздух, и часть его вышла наружу. То же произошло и с воздухом второго стакана, когда мы поместили его на нижний. Поэтому, когда стаканы были прижаты друг к другу, в них оставалось меньше воздуха, чем до начала опыта. Соответственно и давление было меньше атмосферного. Затем свеча «съела» весь оставшийся в пространстве между сомкнутыми стаканами кислород, что так же понизило там давление. Наконец, когда свеча погасла и газ вокруг нее остыл, образовалось разряженное пространство, давление в котором гораздо меньше наружного, атмосферного. Оно – то и прижало стаканы один к другому.

«Пластиковая бутылка с отверстием на дне»

(учебник «Физика. 7 класс» А.В. Перышкин, Дрофа, 2012. Параграф 42, «Вес воздуха. Атмосферное давление», рис. 127, задание после параграфа номер 2)

Предметы и материалы

• Вода
• Небольшая пластиковая будылка

Проводим эксперимент

1. На дне пластиковой бутылки сделаем отверстие. Зажмем отверстие пальцем и нальем в бутылку воды, закроем горлышко крышкой. Осторожно отпустим палец.
2. Откроем осторожно крышку.

Гипотеза

1. Действительно ли вода из бутылки выливаться не будет.
2. Действительно ли вода из бутылки начнет выливаться.

Объясняем

Вода из бутылки с закрученной пробкой выливаться не будет, потому что на нее действует только внутреннее давление в бутылке, а оно мало, для того чтобы выдавить воду. Как только мы откроем крышку, то вода начнет выливаться, так как на воду еще начнет действовать атмосферное давление, а оно уже много больше и способно вытолкнуть воду из отверстия.

Применение на практике

• Воздушние шарики
• Дыхание
• При наборе лекарств в шприцы, пипетки
• Автоматические поилники для домашних животных
• Поршневые жидкостные насосы
• Когда человек пьет различную жидкость
• Соки с трубочками
• Фонтаны
• Игрушки и устройства на присосках

Атмосферное давление лежит в основе многих приспособлений. Например, когда у человека насморк, он применяет капли в нос, используя пипетку. Капли попадают в пипетку именно благодаря давлению воздуха.

Когда нам делают уколы, врач выталкивает воздух из шприца поршнем и набирает лекарство, которое попадает в шприц под действием атмосферного давления.

Применение в природе

• Уталение жажды диких животных (Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот)
• Копыта животных (при вытаскивании из трясины пропускают воздух через свой разрез в образовавшееся разреженное пространство. Давление выравнивается сверху и снизу, и нога вынимается из болота без особого труда.)
• Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разрежение, и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.
• Метеорология (для составления прогноза погоды)
• Рыбы-прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующих глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.

Интересные факты о рассматриваемом явлении

Как известно, воздушные массы перемещаются с области с повышенным атмосферным давлением в сторону области, где это давление ниже. Всего выделено 7 зон. Экватор – зона низкого давления. Далее, по обе стороны от экватора вплоть до тридцатых широт – область высокого давления. От 30° до 60° – опять низкое давление. А от 60° до полюсов – зона высокого давления. Между этими зонами и циркулируют воздушные массы. Те, что идут с моря на сушу, несут дожди и ненастье, а те, что дуют с континентов – ясную и сухую погоду. В местах, где воздушные течения сталкиваются, образуются зоны атмосферного фронта, которые характеризуются осадками и ненастной, ветреной погодой. Давление меняется не только по вертикали, но и по горизонтали. Особенно это чувствуется при прохождении циклонов. Если бы атмосфера Земли не вращалась вместе с Землей вокруг ее оси, то на поверхности Земли возникли бы сильнейшие ураганы. Что произошло бы на Земле, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла? — на Земле установилась бы температура приблизительно –170 °С, замерзли бы все водные пространства, а суша покрылась бы ледяной корой — наступила бы полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется; небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей . — прекратилось бы мерцание звезд, а сами звезды были бы видны не только ночью, но и днем (днем мы их не видим из-за рассеивания частичками воздуха солнечного света); — погибли бы животные и растения.

«Атмосферное давление и тело человека»: на тело человека, поверхность которого при массе в 60 кг и росте, в среднем, 165 см, примерно равна 1,6 м 2 , действует сила в 160 кН, обусловленная атмосферным давлением. Каким же образом выдерживает организм такие огромные нагрузки?

Это достигается за счет того, что давление жидкостей, заполняющих сосуды тела, уравновешивает внешнее давление.

С этим же вопросом тесно связана возможность нахождения под водой на большой глубине. Дело в том, что перенесение организма на другой высотный уровень вызывает расстройство его функций. Это объясняется, с одной стороны, деформацией стенок сосудов, рассчитанных на определенное давление изнутри и снаружи. Кроме того, меняется при изменении давления и скорость многих химических реакций, вследствие чего меняется и химическое равновесие организма. При увеличении давления происходит усиленное поглощение газов жидкостями тела, а при его уменьшении – выделение растворенных газов. При быстром уменьшении давления вследствие интенсивного выделения газов кровь как бы закипает, что приводит к закупорке сосудов, нередко со смертельным исходом. Этим определяется максимальная глубина, на которой могут производиться водолазные работы (как правило, не ниже 50 м). Опускание и поднятие водолазов должно происходить очень медленно, чтобы выделение газов происходило только в легких, а не сразу во всей кровеносной системе.

Самое высокое атмосферное давление 815 мм. рт. ст. (или 1133 мб.) было зарегистрировано 12 декабря 1968 года в пос. Акапа (Сибирь, Россия ). Самое низкое в мире давление (870 гПа) зарегистрировано в 482 км к западу от острова Гуам, Тихий океан, на 16 44 с.ш. и 137 46 в.д. 12 октября 1979 г. Во время урагана Джимбер в Тихом океане 12 сентября 1988 года было зафиксировано атмосферное давление (на уровне моря) 645 мм.рт.ст. (или 860 мб.)

Источник

Проект «Давление морских глубин». Физика 7 класс.

Выбранный для просмотра документ Давление морских глубин.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Давление морских глубин Выполнила: Широлапова Алина, ученица 7 «А» класса Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия №42 2016 г.

1. Введение Актуальность исследовательской работы межпредметная связь «физики» и «географии»; дополнительный материал при изучении темы на уроках и элективных курсах.

1. Введение Объект исследования: мировой океан. Предмет исследования: давление морских глубин. Цель проекта: изучить давление в жидкостях; установить математическую зависимость; рассмотреть примеры.

1. Введение Задачи: 1. Изучить зависимость давления от различных величин. 2. Вычислить давление морских глубин.

1. Введение Гипотеза: я предположила, что давление морских глубин зависит от высоты столба жидкости (глубины), от плотности воды в море (океане).

2.2. Зависимость давления воды Воздух давит на поверхность Земли — и мы говорим об атмосферном давлении. В земных недрах тоже есть давление. Опускаясь в морские глубины, мы испытываем давление воды.

2.1. Что такое давление воды На жидкость, как и на любое тело на Земле, действует сила тяжести. Каждый последующий слой жидкости испытывает давление всех вышележащих слоев. Это означает, что давление существует и внутри жидкости. Когда в резиновых сапогах зайти в воду, то можно почувствовать, как резина плотно прилегает к ногам.

2.2. Зависимость давления воды В 1648 году французский ученый Блез Паскаль опытным путём подтвердил то, что давление жидкости зависит от высоты её столба и плотности. p = r g h, где p – давление слоя жидкости, Па, r – плотность жидкости, кг/м3. g – коэффициент силы тяжести, Н/кг, h – высота слоя жидкости, м.

2.1. Что такое давление воды Закон Паскаля гласит: «давление, производимое на жидкость или газ, передается равномерно в любую точку и в любом направлении». Это закон легко подтверждается с помощью прибора, который называется «Шар Паскаля».

2.2. Зависимость давления воды Плотность морской воды в разных местах Мирового океана изменяется незначительно. Значит, давление увеличивается пропорционально глубине. Графиком является прямая линия.

2.2. Зависимость давления воды Под действием давления вышележащих слоев происходит сжатие морской воды. Оно начинает быть заметной только на очень больших глубинах. Несмотря на высокое давление в глубинах океана, морская вода сжимается незначительно. Давление растет с глубиной быстрее. График давления несколько отклоняется от прямой линии.

2.3. Погружение в морские глубины На больших глубинах разность между давлением воды и давлением воздуха внутри легких возрастает настолько, что у человека уже не хватает сил увеличивать объем грудной клетки при вдохе и наполнять свежим воздухом легкие. Поэтому на глубине, превышающей 1,5 м можно дышать только таким воздухом, который сжат до давления равного давлению воды на данной глубине.

2.3. Погружение в морские глубины Ловцы жемчуга могут нырять на глубину 20-30 метров, задерживая дыхание на 1-2 минуты. В 1943 году Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян изобрели акваланг – специальный аппарат со сжатым воздухом.

2.3. Погружение в морские глубины На больших глубинах человек может работать только в жестком («панцирном») скафандре. В нем можно погружаться до 300 метров. Подводная лодка проект 677 «Лада» — последняя российская инновация в этой области.

2.3. Погружение в морские глубины Для исследования морей и океанов на больших глубинах используют батискафы и батисферы. Батисферу используют для погружения на глубину 165 – 1000 метров. С помощью батискафа швейцарцы Ж. Пиккар и Д. Уолш достигли дна Марианского желоба в Тихом океане. (Глубина 11022 м.)

2.3. Погружение в морские глубины При погружении на глубину более 1000—1500 метров обнаруживается препятствие: невозможно подобрать материал для костюма и шлема водолаза, который бы на такой большой глубине оставался непроницаемым для воды.

2.3. Погружение в морские глубины Опыт показывает, что на большой глубине давление воды настолько велико, что она просачивается через межмолекулярные пространства самого вещества, например, стекла.

Это интересно! У глубоководных рыб плавательный пузырь заполнен не воздухом, а жировой жидкостью, тело, мышцы и кости пропитаны водой. Ее давление уравновешивается с наружным, и рыбы не тонут и не всплывают. Как известно, жидкость почти не меняет объема при перепаде давления. Именно это и позволяет глубоководным рыбам выдерживать тяжесть огромной толщи воды.

Это интересно! Если вытащить глубоководную рыбу на поверхность воды, внутреннее давление перестает уравновешиваться наружным. Рыбу раздувает, глаза выпучиваются, внутренности выворачиваются через рот. В таком раздутом виде рыба уже не может погрузиться на глубину.

3. Исследовательская часть Чтобы изучить давление в жидкостях я решила узнать давление на дне одной из глубочайших морских впадин.

3. Исследовательская часть Давление на дне Марианской впадины составляет: Дано: Решение: h = 11035 м p = r g h + p = 1030х10х11035+ r = 1030 кг/м³ +0,03 r g h + 0,03х113660500 = g = 10 Н/кг = 113660500+ p — ? + 3409815 = = 117070315 Па Ответ: 117070 кПа

3. Исследовательская часть Чтобы узнать давление в других морских глубинах, я составила таблицу впадин Мирового океана, которые входят в первую десятку самых глубоких и рассчитала давление на их дне. № п/п Название впадины Расположение Глубина, м Давление, кПа 1 Челленджер Марианский желоб, Тихий океан 11035 117070 2 Витязь-III Желоб Тонга, Тихий океан 10882 112085 3 Витязь Курило-Камчатский желоб, Тихий океан 10542 108583 4 Кейп-Джонсон Филиппинский желоб, Тихий океан 10497 108119 5 Кермадек Тихий океан 10047 103484 6 Нампо желоб Идзу-Огасавара, Тихий океан 9984 102835 7 Милуоки желоб Пуэрто-Рико, Атлантический океан 9200 94760 8 Арго Северный желоб, Тихий океан 9165 94400 9 Плэнет Новобританский желоб, Тихий океан 9140 94142 10 Метеор Ю-Сандвичев желоб, Атлантический океан 8264 85119

3. Исследовательская часть Зависимость давления от глубины погружения представила в виде графика.

3. Исследовательская часть Зная максимальную глубину погружения, вычислила максимальное гидростатическое давление, действующее на человека и средства погружения.

3. Исследовательская часть Максимальное гидростатическое давление, действующее на: аквалангиста (на глубине 100 м) р=1030х9,8х100 = 1 009 400 Па ≈ 10 атм.; водолаза (на глубине 250 м) р=1030х9,8х250 = 2 523 500 Па ≈ 25 атм.; подводной лодки (300 м) р=1030х9,8х300 = 3 028 200 Па ≈ 30 атм.; батисферы (1400 м) р=1030х9,8х1400 = 14 131 600 Па ≈ 140 атм.; батискафа (11000 м) р=1030х9,8х11000= 111 034 000 Па ≈ 1100 атм.

3. Исследовательская часть По результатам расчетов построила график

3. Исследовательская часть Я решила узнать, знают ли мои одноклассники про давление морских глубин. Попросила ребят ответить на вопросы анкеты.

3. Исследовательская часть АНКЕТА Ф.И.О.__________________________________________________________________ МБОУ гимназия №42, 7 «А» класс № п/п Вопрос Около правильного ответа поставьте «√» 1 Кто опытным путём подтвердил, что давление жидкости зависит от высоты её столба и плотности? Блез Паскаль Исаак Ньютон Эванджелиста Торричелли 2 Как изменяется давление по мере опускания на глубину морей, океанов? растет с глубиной быстрее увеличивается уменьшается 3 Что происходит под действием давления вышележащих слоев? сжатие морской воды уменьшение давления изменение плотности воды 4 На сколько атмосфер увеличивается давление при погружении на каждые ? на 1 атмосферу на 10 атмосфер на 100 атмосфер 5 Как Вы думаете, какое максимальное давление на дне Марианской впадины в Тихом океане? 111 034 000 Па 11 103 400 Па 1 110 340 Па Спасибо за участие в анкетировании!

3. Исследовательская часть Результаты анкеты сведены в таблицу. Кол-во опрошенных человек Наименование 1 вопрос 2 вопрос 3 вопрос 4 вопрос 5 вопрос 25 Количество правильных ответов, чел. 11 16 9 11 3 Правильные ответы, % 22 32 18 22 6 Количество неправильных ответов, чел. 14 9 16 14 22 Неправильные ответы, % 19 12 21 19 29

3. Исследовательская часть По результатам анкеты построила диаграмму.

3. Исследовательская часть Результаты анкеты показали, что ребята недостаточно хорошо знают эту тему. Поэтому я решила рассказать одноклассникам о своей исследовательской работе.

4. Заключение В этой работе я изучила: зависимость давления от плотности морской воды и глубины; вычислила давление морских глубин; подтвердила гипотезу исследования и пришла к выводам, что:

4. Заключение давление морских глубин зависит от высоты столба жидкости (глубины давление увеличивается пропорционально глубине и растет с глубиной быстрее; под действием давления вышележащих слоев происходит сжатие морской воды; на большой глубине давление воды настолько велико, что она просачивается через межмолекулярные пространства самого вещества, например, стекла; на большую глубину человек может погружаться только в специальных аппаратах; глубоководные рыбы выдерживают тяжесть огромной толщи воды, так как происходит уравновешивания внутреннего давления с наружным.

Спасибо за внимание!

Выбранный для просмотра документ давление морских глубин.doc

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия №42

Проект по физике

Давление морских глубин

ученица 7 «А» класса.

Учитель: Попова Е.А.

Что такое давление воды

История развития представления о давлении ………………………..

Зависимость давления воды ………………………………………….

Погружение в морские глубины ………………………………………

5. Список использованных источников …………………………………

1. Введение

Давление окружает нас повсюду: на поверхности земли, в воде, в воздухе. Сравнительно недавно, лет 100 назад, о жизни в океанских глубинах было известно совсем мало. И только, фантазируя, поэты описывали морские глубины, населенные ужасными чудовищами. У меня появились вопросы: «Как же рыбы выдерживают тяжесть слоя воды толщиной в несколько километров? Что произойдёт, если их вытащить? Какое давление морских глубин? Как работают на больших глубинах?» Чтобы с помощью современной науки раскрыть многие тайны моря, нужно исследовать давление морских глубин. Понять от чего оно зависит.

Актуальность исследовательской работы – межпредметная связь «физики» и «географии»; дополнительный материал при изучении темы на уроках и элективных курсах.

Объект исследования: мировой океан.

Предмет исследования: давление морских глубин.

Цель исследования: изучить давление в жидкостях; установить математическую зависимость; рассмотреть, какую роль играет давление морских глубин.

1. Изучить зависимость давления от различных величин.

2. Вычислить давление морских глубин.

Гипотеза исследования: я предположила, что давление морских глубин зависит от высоты столба жидкости (глубины), от плотности воды в море (океане).

1. Изучение и анализ литературы, материалов Интернета.

2. Постановка экспериментов.

4. Обработка полученных результатов.

5. Анализ полученных результатов.

2.1. Что такое давление воды. История развития представления о давлении.

Воздух давит на поверхность Земли — и мы говорим об атмосферном давлении. В земных недрах тоже есть давление. Опускаясь в морские глубины, мы испытываем давление воды.

О существовании давления люди догадывались еще во времена Аристотеля и Демокрита. Вклад в развитие давления в жидкостях внес гениальный учёный Блез Паскаль. Наиболее известен закон, названный его именем, о передаче давления в жидкостях и газах, который гласит: «давление , производимое на жидкость или газ, передается равномерно в любую точку и в любом направлении». Это закон легко подтверждается с помощью прибора, который называется «Шар Паскаля».

Поверхность морей и океанов постоянно испытывает волнение, вызванное внешними воздействиями (ветер, осадки, землетрясения). Но в их глубине царит тишина и покой, там – морская вода не двигается.

Вследствие силы тяжести каждый последующий слой жидкости испытывает давление всех вышележащих слоев.

Из курса «физики» я узнала, что такое давление называется гидростатическим (от греч. «статос» – неподвижный).

Оно на одном и том же уровне одинаково по всем направлениям (и вверх в том числе).

Когда в резиновых сапогах зайти в воду, то можно почувствовать, как резина плотно прилегает к ногам.

Это означает, что давление существует и внутри жидкости.

2.2. Зависимость давления воды

В 1648 году французский ученый Блез Паскаль опытным путём подтвердил то, что давление жидкости зависит от высоты её столба и плотности.

p – давление слоя жидкости, Па,
 – плотность жидкости, кг/м 3 .
g – коэффициент силы тяжести, Н/кг,
h – высота слоя жидкости, м.

При увеличении толщины слоя жидкости или её плотности гидростатическое давление будет возрастать.

Из Океанологи­ческих таблиц видно, что плотность морской воды в разных местах Мирового океана изменяется незначительно — от 1019 до 1 027,5 кг/м³.

Значит, давление увеличивается пропорционально глубине.

Графиком является прямая линия.

Под действием давления вышележащих слоев происходит сжатие морской воды. Оно начинает быть заметной только на очень больших глубинах. Добавка давления, обусловленная сжатием воды, нарастает пропорционально квадрату глубины. Поэтому на глубине 11 километров к давлению морских глубин добавляется давление, обусловленное сжатием воды, равное 3% от полного давления на этой глубине.

На поверхности океана сжимаемость воды незаметна.

В глубинах океана давление составляет сотни атмосфер. Если бы вода была несжимаема, уровень океана поднялся бы на 30 м по сравнению с тем, который мы наблюдаем.

Несмотря на высокое давление в глубинах океана, морская вода сжимается незначительно.

Давление растет с глубиной быстрее. График давления несколько отклоняется от прямой линии.

2.3. Погружение в морские глубины

Ловцы жемчуга могут нырять на глубину 20-30 метров, задерживая дыхание на 1-2 минуты.

Дл я увеличения времени пребывания под водой люди вначале использовали дыхательные трубки из тростника, кожаные мешки с запасом
воздуха, а также «водолазный колокол» (в верхней части которого при погружении в воду образовывалась «воздушная подушка»).

В 1943 году Жак Ив Кусто и Эмиль Ганьян изобрели акваланг – специальный аппарат со сжатым воздухом.

Он позволяет находиться под водой:

от нескольких минут на глубине около 40 м,

до часа и более на небольших глубинах.

Спуски с аквалангом на глубины более 40 м не рекомендуются, так как вдыхание воздуха, сжатого до большого давления, может привести к азотному наркозу.

На больших глубинах человек может работать только в жестком («панцирном») скафандре. В нем можно погружаться до 300 метров.

Трехболтовка – снаряжение для безопасного погружения под воду.

Подводная лодка проект 677 «Лада» — последняя российская инновация в этой области.

Для исследования морей и океанов на больших глубинах используют батискафы и батисферы.

Батисфера имеет форму шара (из стали или титанового сплава). Её используют для погружения на глубину 165 – 1000 метров. Под воду она опускается с судна на тросе. Внутри шара помещаются 1-2 человека. Максимальная глубина погружения, достигнутая с помощью батисферы в 1948 году 1360 метров.

Батискаф – автономный самоходный аппарат, состоит из стального шара-гондолы, в котором размещается экипаж 2-3 человека, аппаратура и поплавок-корпус, заполненный бензином.

С помощью батискафа швейцарцы Ж. Пиккар и Д. Уолш достигли дна Марианского желоба в Тихом океане. (Глубина 11022 м.)

При погружении на глубину более 1000—1500 метров обнаруживается препятствие, а именно:

невозможно подобрать материал для костюма и шлема водолаза, который бы на такой большой глубине оставался непроницаемым для воды.

Запаянные стеклянные сосуды опускали пустыми в глубину моря.

При их поднятии на поверхность, каждый оказывался частично наполненным водой.

Повторное испытание на земле снова показывало полную непроницаемость сосудов.

Опыт показывает, что на большой глубине давление воды настолько велико, что она просачивается через межмолекулярные пространства самого вещества, например, стекла.

При длительном пребывании под водой при давлении, значительно превышающем атмосферное, большое количество воздуха оказывается растворенным в крови и других жидкостях организма водолаза.

Если водолаз быстро поднимается на поверхность, то воздух, растворенный под большим давлением, начинает выделяться из крови в виде пузырьков (так же, как выделяется в виде пузырьков воздух, растворенный в лимонаде, находящемся в закупоренной бутылке под повышенным давлением, при вытаскивании пробки).

Выделяющиеся пузырьки причиняют резкую боль во всем теле и могут вызвать тяжелое заболевание — «кессонную болезнь».

На глубине, превышающей 1,5 м, можно дышать только таким воздухом, который сжат до давления, равного давлению воды на данной глубине.

Но почему рыбы выдерживают тяжесть слоя воды толщиной в несколько километров?

У глубоководных рыб плавательный пузырь заполнен не воздухом, а жировой жидкостью, тело, мышцы и кости пропитаны водой . Ее давление уравновешивается с наружным, и рыбы не тонут и не всплывают. Как известно, жидкость почти не меняет объема при перепаде давления. Именно это

и позволяет глубоководным рыбам выдерживать тяжесть огромной толщи воды.

Но если вытащить глубоководную рыбу на поверхность воды, внутреннее давление перестает уравновешиваться наружным. Рыбу раздувает, глаза выпучиваются, внутренности выворачиваются через рот. В таком раздутом виде рыба уже не может погрузиться на глубину.

3. Исследовательская часть

Чтобы изучить давление в жидкостях я решила узнать давление на дне одной из глубочайших морских впадин. Давление на дне Марианской впадины составляет:

h = 11035 м p =  g h + p = 1030х10х11035+

 = 1030 кг/м³ +0,03  g h + 0,03х113660500 =

g = 10 Н/кг = 113660500+

Ответ: 117070 кПа

У меня возник вопрос: «А какое давление в других морских глубинах?»

С помощью Интернет-ресурсов я составила таблицу впадин Мирового океана, которые входят в первую десятку самых глубоких, и рассчитала давление на их дне. Результаты сведены в таблицу №1.

Источник