Question

Глубина океанов достигает нескольких километров. Поэтому на дне океана огромное давление. Давление равномерно увеличивается с глубиной и, например, на глубине 10 км составляет около 100 000 000 Па. Человек при специальной тренировке может без особых предохранительных средств погружаться на глубины, где давление воды около 800 кПа. На больших глубинах, если не принять специальных мер защиты, грудная клетка человека может не выдержать давления воды. На глубине, где давление 900 кПа, водолазы могут опускаться под воду, беря с собой запас сжатого воздуха, накачанного в прочные стальные баллоны. Такое снаряжение называют аквалангом. Аквалангом пользуются и спортсмены-пловцы. Для исследования моря на больших глубинах используют батисферы и батискафы. Батисферу опускают в море на стальном тросе со специального корабля. Батискаф не связан тросом с кораблём, он имеет собственный двигатель и может передвигаться на большой глубине в любом направлении. Команде спасателей необходимо погружаться под воду на протяжении 10 минут со скоростью 1 м/с. Сможет ли команда это сделать без особых предохранительных средств? Ответ обоснуйте.

Answer 1

Ко­ман­да спа­са­те­лей за 10 минут по­гру­зит­ся на 10 · 60 = 600 м. Так как на глу­би­не 10 000 м дав­ле­ние со­став­ля­ет 100 000 кПа, то при по­гру­же­нии на 1 метр дав­ле­ние со­ста­вит 10 кПа.

На глу­би­не 600 мет­ров дав­ле­ние со­став­ля­ет 600 · 10 = 6 000 кПа. Сле­до­ва­тель­но, люди без осо­бых предо­хра­ни­тель­ных средств не могут по­гру­зить­ся на такую глу­би­ну.

Answer 2

Для ответа на вопрос, сможет ли команда спасателей погрузиться под воду на протяжении 10 минут со скоростью 1 м/с без особых предохранительных средств, нам нужно учесть давление воды на глубине и его влияние на человека.

На глубине, где давление составляет около 900 кПа, грудная клетка человека может не выдержать давления воды без специальных мер защиты. Это означает, что без особых предохранительных средств команда спасателей не сможет выдержать давление на такой глубине без серьезных последствий для здоровья.

Следовательно, команда спасателей должна использовать специальные предохранительные средства, такие как акваланги или другие снаряжение, чтобы обеспечить безопасность и выдержать давление на глубине 900 кПа. Акваланг предоставляет подводному пловцу сжатый воздух для дыхания и позволяет ему проводить определенное время под водой.

Однако, даже при использовании аквалангов, длительное пребывание на большой глубине может быть опасным из-за других факторов, таких как недостаток кислорода, высокое содержание азота в дыхательной смеси, риск декомпрессионной болезни и другие физиологические проблемы, связанные с подводными погружениями на большие глубины.

Поэтому, чтобы обеспечить безопасность и эффективность длительного погружения на такой глубине, команда спасателей должна иметь специальную подготовку и использовать соответствующее снаряжение, а также следовать протоколам безопасности, включая контроль времени под водой и декомпрессию при возвращении на поверхность.