Гидростатическое давление
Источник:
«Теория и методика обучения плаванию».
Редактор: А.А. Литвинов Изд.: Академия, 2014 год.
Основной закон гидростатики, открытый Паскалем, формулируется следующим образом: приложенное к поверхности жидкости внешнее давление передается жидкостью по всем направлениям одинаково. Если на поверхность воды не действует избыточное давление, т.е. давление на поверхности равно атмосферному давлению, то сила, с которой вода давит на помещенное в нее тело, равна весу столба воды, находящегося над ним.
Силы давления воды всегда направлены перпендикулярно к любой части погруженного тела и увеличиваются с глубиной его погружения. Поскольку удельный вес воды равен 1 гс/см3, а величина гидростатической силы равна весу жидкости, действующему на поверхность тела, нетрудно определить ее величину, зная глубину погружения тела. Например, если грудная клетка тела человека имеет размеры по высоте 50 см, а по окружности 100 см, то общая площадь ее будет равна 5 000 см2.
Представим, что вы погрузились на глубину 1 м (или 100 см) по средней линии туловища. На такой глубине на каждый квадратный сантиметр поверхности грудной клетки будет действовать гидростатическая сила, равная весу столба воды высотой 100 см. Если удельный вес пресной воды равен 1 гс/см3, то общий вес столба воды, действующий на поверхность площадью 1 см2, равен 100 гс. Таким образом, гидростатическая сила на глубине 1 м будет равна 100 гс/см2. Для определения суммарного гидростатического давления на грудную клетку на глубине 1 м необходимо умножить вес столба, действующего на поверхность площадью 1 см2, на площадь поверхности грудной клетки:
100 гс • 5 000 см2 = 500 000 гс/см2, или 500 кгс/см2.
Такое давление уже не позволяет на глубине 1 м сделать вдох через трубку. При погружении на глубину 2 м давление воды удвоится и станет равным 1 000 кгс , или 1 тс, при погружении на 10 м — 5 тс и т.д.
Такие величины гидростатического давления легко переносятся человеком, так как большинство частей тела на 70—80 % состоит из воды, не сжимаемой под действием давления. Однако грудная клетка, наполненная сжимаемым воздухом, слуховой анализатор, в среднем ухе которого также находится воздух, не безразличны к таким величинам гидростатического давления. Поэтому любому занимающемуся плаванием необходимо знать, что не всегда легочная ткань, барабанные перепонки способны выдерживать деформации от гидростатического давления, особенно если этими органами были ранее перенесены заболевания.