science >> Wetenschap >  >> Fysica

Can the Oceans Pressure Crush You?

De atmosfeer van de aarde dringt overal waar u komt op u aan - ervan uitgaande dat u geen astronaut bent. Je merkt waarschijnlijk niet hoe sterk de lucht op je drukt, omdat mensen geëvolueerd zijn om onze interne druk te laten overeenkomen met externe druk. Als je een berg beklimt, zie je misschien wat knallen in je oren als de balans tussen interne en externe druk verandert. Onder water is de drukverandering veel sneller als je afdaalt, waardoor de balans nog sneller wegvalt. Elk deel van jou dat gevuld is met lucht kan dit niet compenseren en je zult worden verpletterd.

Druk

Het zwaartekrachtsveld trekt alle materie naar het centrum van de aarde. De reden dat alles niet in het centrum van de aarde valt, is dat alles "terugdringt". Een rots op de top van een berg valt bijvoorbeeld niet in het centrum van de aarde omdat de kracht van de structuur van de berg de zwaartekracht op de rots in balans houdt. Op dezelfde manier valt een klodder lucht aan de bovenkant van de atmosfeer niet naar beneden omdat de lucht eronder terugduwt. Maar terwijl je lager in de atmosfeer beweegt, is er een grotere stapel lucht boven je, dus de lagere lucht moet harder duwen. Tegen de tijd dat je op zeeniveau bent, drukt de onderste lucht op een druk van ongeveer 15 pond per vierkante inch.

Waterdruk

Hetzelfde gebeurt met water. De top van de oceaan blijft bovenaan omdat het onderliggende water het omhoog houdt. Dat betekent dat de waterdruk moet toenemen naarmate u verder onder het oppervlak afdaalt. Maar water is veel zwaarder dan lucht, dus de druk neemt veel sneller toe. Voor elke 33 voet die je afdaalt, neemt de druk toe met nog eens 15 pond per vierkante inch. Dat wil zeggen dat 33 voet water evenveel drukt als de volledige dikte van de atmosfeer.

Wat druk kan doen

Verschillende eenvoudige laboratoriumdemonstraties tonen de kracht van atmosferische druk. Als de lucht in een metalen 55-gallon-trommel bijvoorbeeld wordt verwarmd, waardoor de druk wordt verlaagd, en de trommel wordt afgesloten en afgekoeld, zal deze op zichzelf instorten. Het verschil tussen de druk binnen en de druk buiten is voldoende om het staal te pletten. En dat komt door de druk van de lucht.

Je longen worden aangeduwd door de druk van de lucht, net als de 55-gallon-trommel. In de lucht hebben uw longen dezelfde inwendige druk als de atmosfeer buiten, zodat uw ribbenkast niet instort. Drieëndertig voet onder de oceaan, de externe druk is tweemaal de inwendige druk, en je enige bescherming zal de sterkte van de botten in je ribbenkast zijn.

Verpletterd zijn

Je lichaam is gevuld met vaten en kanalen die vloeistoffen vervoeren - niet alleen je bloed, maar ook anderen. Naarmate de druk toeneemt, zullen uw met vloeistof gevulde weefsels niet instorten, omdat vloeistoffen een hogere druk kunnen hebben en niet in volume kunnen krimpen. Maar je weefsels zijn niet ontworpen voor die druk, dus ze zullen op een bepaald moment scheuren.

Je hoeft je daarover geen zorgen te maken, omdat de lucht niet op hetzelfde volume blijft als de druk toeneemt . Het krimpt. Dus op enige diepte zal de druk zo sterk toenemen dat uw ribbenkast zijn structuur niet kan behouden. Wanneer je ribbenkast instort, wordt de lucht in een veel kleinere ruimte geduwd - waardoor de druk in de lucht wordt verhoogd, zodat deze terug zal duwen. Maar het zal te laat voor je zijn: je longen en alle andere met lucht gevulde gebieden in je lichaam zullen worden verpletterd.