Шешімі: Время работы на глубине
Мақала тапсырмағаИсследование морских глубин
При исследовании больших глубин используют такие подводные аппараты, как батискафы и батисферы.
Батисфера представляет собой глубоководный аппарат в форме шара, который на стальном тросе опускают в воду с борта корабля.
Несколько прототипов современных батисфер появились в Европе в XVI–XIX вв. Одним из них является водолазный колокол, конструкцию которого предложил английский астроном Эдмонд Галлей (см. рисунок).
В деревянном колоколе, открытом у основания, размещалось до пяти человек, частично погружённых в воду. Воздух они получали из двух поочерёдно опускаемых с поверхности бочонков, откуда воздух поступал в колокол по кожаному рукаву. Надев кожаный шлем, водолаз мог проводить наблюдения и за пределами колокола, получая из него воздух через дополнительный шланг. Отработанный воздух выпускался через кран, находящийся в верхней части колокола.
Главный недостаток колокола Галлея заключается в том, что его нельзя использовать на большой глубине. По мере погружения колокола плотность воздуха в нём увеличивается настолько, что им становится невозможно дышать. Более того, при длительном пребывании водолаза в зоне повышенного давления происходит насыщение крови и тканей организма газами воздуха, главным образом азотом. При резком выходе из зоны повышенного давления азот выделяется в виде пузырьков газа, что может привести к так называемой кессонной болезни.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Профилактика кессонной болезни требует соблюдения норм рабочего времени и правильной организации декомпрессии. Время пребывания водолазов на глубине регламентируется специальными правилами безопасности водолазных работ.
| Давление (дополнительно к атмосферному), атм. | Допустимое время пребывания в рабочей зоне |
|---|---|
| 0,10–1,3 | 5 ч 28 мин |
| 1,31–1,7 | 5 ч 06 мин |
| 1,71–2,5 | 4 ч 14 мин |
| 2,51–2,9 | 3 ч 48 мин |
| 2,91–3,2 | 2 ч 48 мин |
| 3,21–3,5 | 2 ч 26 мин |
| 3,51–3,9 | 1 ч 03 мин |
Используя таблицу, определите, допустима ли работа водолаза на глубине 30 м в течение 2,5 ч. Ответ поясните.
Шешім по шагам
3 қадамПри погружении на глубину 30 м давление воды, дополнительно к атмосферному, составляет примерно $3$ атм, поскольку каждые 10 м глубины соответствуют примерно 1 атм.
$$p_{\text{доп}} \approx \frac{30}{10} = 3\ \text{атм}$$Значение $3$ атм попадает в диапазон $2{,}91$–$3{,}2$ атм. По таблице допустимое время пребывания в рабочей зоне при таком давлении равно 2 ч 48 мин.
Продолжительность работы 2,5 ч составляет 2 ч 30 мин, что меньше допустимых 2 ч 48 мин.
$$2\ \text{ч}\ 30\ \text{мин} < 2\ \text{ч}\ 48\ \text{мин}$$Да, работа допустима: на глубине 30 м дополнительное давление составляет примерно 3 атм, допустимое время — 2 ч 48 мин, а фактическое время — 2 ч 30 мин.
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Сравнивать 2,5 ч с 2 ч 48 мин без перевода 2,5 ч в 2 ч 30 мин.
Использовать полное давление вместе с атмосферным, хотя в таблице указано давление дополнительно к атмосферному.
Выбрать диапазон 3,21–3,5 атм вместо диапазона 2,91–3,2 атм.