Maak een duik diepte meten (2 / 6 stap)

Stap 2: De theorie

De gauge bestaat uit een doorzichtige plastic buis waarvan het einde is gesloten en een schaal. Wanneer je duiken, comprimeert de omringende druk van het water de lucht in de buis, het verlagen van het volume en zodat water te vullen de rest van de buis. Door te weten hoe hoeveelheid lucht en de hoeveelheid water in de buis betrekking hebben, weten we de druk van de omringende water dat recht evenredig met de diepte is. Daarom kunnen we een schaal toont de diepte volgens de lengte van de lucht kolom.

Wet van Boyle
Staten dat volume en de druk omgekeerd evenredig zijn. Dat betekent dat als u een dubbele, de andere zal halveren. Bij twee keer groter is dan atmosferische druk, zal de hoeveelheid lucht in de buis dus de helft van het volume aan oppervlakte. Aangezien buis cilindrisch is, is volume evenredig aan de lengte zodat we niet hoeven te weten van het volume te bepalen van de druk (of lengte helften, het volume zal ook).

Dus als we weten dat luchtdruk ongeveer 1 bar is, weten we ook dat de lengte van de lucht kolom bij 2 bar zal de helft van de volledige lengte van de buis. Bij 3 bar zal het een derde, op 4 een vierde, enzovoorts. Maar hoe weten we welke druk correspondeert met welke diepte? Nou we weten dat 1 bar is 100000 Pa of 100000 N/m ^ 2. Een newton komt ruwweg overeen met gewicht uitgeoefend door object dat 100 gram weegt. De dichtheid van water is 1000 kg/m ^ 3. Daarom zou een kubus van water met 1 meter lange zijden 1000 kilo wegen.
Wat wij willen weten is hoe lang zou een balk van water met een vierkante meter gezicht moeten 100000 Newton of 10000 kilo wegen. Je zou kunnen denken dat balk als een stapel van die kubussen meter-rand die 1000kg wegen. U wilt stapelen ze tien om een balk 10000 kilo. Dus voor elke tien meter krijg je een extra bar druk.

Dus om de druk waargenomen op een diepte die je moet toevoegen de luchtdruk van 1bar en 0,1 bar per meter - p = 1 + d/10. Als u de lengte van de kolom van de lucht in de buis op die diepte, verdeelt u enkel de lengte van de buis door de druk.

Voor degenen onder u die zich afvraagt hoe de lucht niet ontsnappen uit de buis, doen het niet vanwege de oppervlaktespanning van het water. Echter, als je tube te breed is, het zal komen en de gauge zullen onmogelijk om te gebruiken.