Tangu miaka ya shule, kila mtu anajua kuwa maji ni mazito kuliko hewa. Kwa sababu ya hili, mabadiliko ya shinikizo chini ya maji na kuzamishwa ni kasi zaidi kuliko mabadiliko yake na kuongezeka kwa urefu. Kwa hiyo, wakati wa kushuka kwa mita 10, kuna ongezeko la shinikizo kwa kila anga. Katika unyogovu wa kina wa bahari, kufikia mita elfu 10, takwimu hii ni anga 1 elfu. Jinsi ya kujua jinsi shinikizo hubadilika chini ya maji na jinsi inavyoathiri viumbe hai itaelezwa hapa chini.
Mahesabu ya kimwili
Msongamano wa maji ya bahari yenye chumvichumvi ni 1-2% juu kuliko ule wa kioevu kipya. Kwa hiyo, kwa usahihi fulani, inawezekana kuhesabu shinikizo gani chini ya maji, kwa sababu wakati wa kuzama kwa kila mita 10, huongezeka kwa anga moja. Kwa mfano, manowari kwa kina cha mita 100 hupata shinikizo la anga 10, ambalo linaweza kulinganishwa na viashiria ndani ya boiler ya mvuke kwenye locomotive. Inafuata kutoka kwa hili kwamba kila safu katika bahari ina yake mwenyeweindex ya hidrostatic. Nyambizi zote zina vifaa vya kupima shinikizo vinavyopima shinikizo la maji juu ya bahari, kulingana na ambayo unaweza kuamua kiwango cha kuzamishwa.
Kwa kina kirefu, mgandamizo wa maji huonekana, kwa kuwa msongamano wake katika tabaka za kina ni juu zaidi kuliko juu ya uso. Na shinikizo huongezeka kwa kasi zaidi kuliko mstari, na kusababisha grafu kupotoka kidogo kutoka kwa mstari wa moja kwa moja. Shinikizo la ziada linalosababishwa na mgandamizo wa maji huongezeka na mraba. Unapoteremka kilomita 11, ni takriban 3% ya shinikizo la jumla katika kina hiki.
Jinsi bahari na bahari hugunduliwa
Utafiti unatumia bathyscaphes na bathyspheres. Bathysphere ni mpira wa chuma na utupu ndani ambayo inaweza kuhimili shinikizo la juu sana la bahari ya kina. Porthole imewekwa kwenye ukuta wa bathysphere - ufunguzi wa hermetic uliofungwa na kioo chenye nguvu. Sehemu ya kuoga na mtafiti inashushwa kutoka kwa meli kwenye kebo ya chuma hadi safu ya maji ambayo taa ya utafutaji haiwezi kuangazia. Shukrani kwa kifaa hiki, iliwezekana kwenda chini hadi kilomita 1. Bathyscaphes na bathysphere (imeimarishwa chini na tank kubwa ya chuma), ambayo imejazwa na petroli, inaweza kuzamishwa hata zaidi.
Kwa sababu msongamano wa petroli ni chini ya maji, muundo kama huo unaweza kusogea baharini, kama mteremko wa hewa. Petroli hutumiwa badala ya gesi nyepesi. Wakati huo huo, bathyscaphe ina vifaa vya ballast na injini, shukrani ambayo, tofauti na bathysphere, inaweza kusonga kwa kujitegemea, bila kuhitaji mawasiliano na meli.uso.
Masomo ya shinikizo chini ya maji kwa kina
Mwanzoni, bathyscaphe huelea juu ya maji kama kijiko cha maji kinachoelea. Kuanza kupiga mbizi, maji ya bahari hutiwa ndani ya sehemu tupu za ballast, kwa sababu ambayo muundo huanza kuzama zaidi na zaidi chini ya maji hadi kufikia chini. Ili kupaa juu ya uso, ballast hutolewa, na bila shehena ya ziada, bathyscaphe huinuka kwa urahisi juu ya uso.
Upigaji mbizi wa kina kabisa kwa kutumia bathyscaphe ulifanyika Januari 23, 1960, wakati alitumia dakika 20 kwenye Mfereji wa Mariana kwa kina cha mita 10919 chini ya maji, ambapo shinikizo lilikuwa zaidi ya anga 1150 (hesabu ilifanywa. nje kwa kuzingatia ongezeko la wiani wa kioevu kutokana na compression na chumvi). Kutokana na jaribio hilo, watafiti walipata viumbe hai wanaoishi hata katika maeneo magumu kufikika.
Shinikizo la maji
Wakati wa kupiga mbizi, mpiga mbizi au mwogeleaji hukumbana na shinikizo la hydrostatic juu ya uso mzima wa mwili, huku ikizidi vigezo vya kawaida vya mwili wake. Ingawa mwili wa mpiga mbizi hauwezi kugusana moja kwa moja na maji kwa sababu ya suti ya mpira, mwili wa mpiga mbizi huwa chini ya shinikizo lile lile linaloathiri mwili wa mwogeleaji, kwa kuwa hewa katika suti lazima ilazimishwe ili kuhesabu sababu za mazingira. Kwa sababu ya hili, hata hewa ya kupumua inayotolewa kwa njia ya hose lazima iingizwe ndani, kwa kuzingatia shinikizo la maji kwa kina kilichopangwa. Kiashiria sawa lazima kiwe kwa hewa iliyotolewa kutoka kwa mitungi hadi mask ya diver ya scuba. Kwa hivyo, wapiga mbizi wanapaswa kupumua hewa kwa viwango visivyo vya kawaida.
Kengele ya kupiga mbizi au caisson pia haitasaidia dhidi ya shinikizo, kwani hewa ndani yake inapaswa kushinikizwa ili isianguke chini ya kengele, ambayo ni, kuiongeza kwa viashiria vya mazingira. Kwa sababu hii, kwa kuzamishwa kwa taratibu, kuna kusukuma hewa mara kwa mara kwa matarajio ya shinikizo la maji kwenye kina kilichofikiwa.
Viwango vya juu vina athari mbaya kwa ustawi na afya ya mtu, ndiyo maana kuna kikomo fulani ambacho watu wanaweza kufanya kazi bila madhara kwa afya. Kawaida, wakati wa kupiga mbizi katika suti ya kupiga mbizi, hufikia mita 40, ambayo inalingana na anga 4. Mpiga mbizi anaweza kushuka kwa kina kirefu tu katika suti ngumu ya nafasi, ambayo itachukua shinikizo la maji. Inaweza kupiga mbizi hadi mita 200 kwa usalama.
Athari kwa afya ya binadamu
Unapokaa chini ya maji kwa muda mrefu kwenye shinikizo la juu, kiasi kikubwa cha hewa kitayeyuka kwenye damu na viowevu vingine vya mwili. Ikiwa kuna kupanda kwa kasi kwa diver kwenye uso, basi hewa iliyoharibiwa itaanza kutolewa kutoka kwa damu kwa namna ya Bubbles. Kutolewa kwa ghafla kwa Bubbles kunaweza kusababisha maumivu makali katika mwili wote na kusababisha ugonjwa wa decompression. Kwa hivyo, inaweza kuchukua muda mrefu (saa kadhaa) kwa gesi iliyoyeyushwa kutolewa pole pole na bila mapovu kuinua mzamiaji ambaye amefanya kazi kwa kina kirefu kwa muda mrefu.
Shinikizo la bahari na wanyama wa baharini
Ingawa thamani kubwa za shinikizo chini ya bahari zilionyeshwa hapo awali, kwa wanyama wa baharini hivi sio viashiria muhimu sana. Wakazi wa eneo hilo wanaweza kuvumilia kwa urahisi na kwa utulivu mabadiliko makubwa katika kiashiria hiki wakati wa mchana. Walakini, wanyama wengine kama hao hawavumilii mabadiliko makali ya shinikizo vizuri. Kwa mfano, besi baharini huvimba ikipelekwa nchi kavu, haswa ikiwa itatolewa nje ya maji haraka sana.
Shinikizo la angahewa chini ya maji ni rahisi kukokotoa. Inatosha kukumbuka kuwa kwa kila mita 10 kuna anga 1. Walakini, kwa kina kirefu, viashiria vingine hutumika, kama vile mgandamizo na msongamano wa maji. Katika uhusiano huu, itakuwa muhimu kutekeleza hesabu kwa kuzingatia maadili haya.
