Calcul de la pression sous l'eau et dans les océans

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• P(h) = P_atm + \,g\,h : pression absolue à la profondeur h. • En mer ( 1\,025\ kg/m^3), la pression augmente d'environ 1\ bar tous les 10\ m. • À 10\ m de profondeur en mer, la pression absolue vaut environ 2\ bar, le double de celle de la surface.

Le cours

Calcul de la pression sous l'eau et dans les océans Sous la surface libre d'un lac ou de la mer, où règne la pression atmosphérique P_atm, la pression (absolue) à la profondeur h vaut : P(h) = P_atm + \,g\,h • Eau de mer : 1\,025\ kg/m^3, d'où \,g 10\ m 1,0 10^5\ Pa : la pression augmente d'environ 1\ bar tous les 10\ m. • Eau douce : = 1\,000\ kg/m^3, soit 0,98\ bar tous les 10\ m. • Au niveau de la mer, P_atm 1,013\ bar ; en altitude, elle est plus faible (environ 0,80\ bar vers 2\,000\ m). Repères À 10\ m de profondeur en mer : environ 2\ bar ; à 40\ m (limite de la plongée de loisir) : environ 5\ bar ; au fond de la fosse des Mariannes (près de 11\ km) : environ 1\,100\ bar. Conséquences pour le plongeur : les tympans sont poussés vers l'intérieur dès les premiers mètres, et l'air des poumons ou d'un gilet se comprime à la descente puis se dilate à la remontée. Astuce et méthode clé Pour estimer de tête une pression en mer : « 1\ bar en surface, plus 1\ bar par tranche de 10\ m ». À 30\ m, environ 4\ bar. Piège classique à éviter Oublier la pression atmosphérique : à 20\ m en mer, l'eau seule apporte environ 2\ bar, mais la pression absolue vaut environ 3\ bar. Et la règle des 10\ m ne vaut que pour l'eau et au niveau de la mer.

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