Какое давление будет на глубине 10000 метров

Содержание статьи

Какое давление будет на глубине 10000 метров

Под давлением в 1000 атмосфер

Несколько слов о давлении на больших глубинах. Воздушная оболочка Земли давит на каждый квадратный сантиметр ее поверхности с силой примерно в 1 килограмм. Это давление принято называть 1 атмосферой. В море с каждыми 10 метрами давление увеличивается на 1 атмосферу. Следовательно, на глубине 10000 метров давление достигает почти 1000 атмосфер. Что означают эти цифры?

Достаточно опустить деревянный шар на 1000 метров в море, как давлением он будет сжат до половины его первоначального объема. На глубине 10000 метров какой-либо предмет величиной с человека испытывает давление, равное весу 1000 самых тяжелых паровозов. При опускании в море приборов это огромное давление необходимо, конечно, учитывать.

«Челленджер» имел в своем распоряжении глубинные термометры, которые выдерживали давление в 3500 килограммов на квадратный сантиметр, что соответствует весу водяного столба высотой 4800 метров. Однажды их погрузили в море на 7000 метров; на борт корабля они были извлечены совершенно расплющенными.

Раньше считали, будто на больших глубинах вода вследствие колоссального давления настолько сильно уплотнена, что вес ее по сравнению с поверхностной водой значительно увеличивается. Поэтому предметы, упавшие в море, не достигают якобы дна, а на определенной глубине плавают во взвешенном состоянии. Новейшие исследования показали необоснованность такого представления. Несмотря на давление, которое вода испытывает, даже на больших глубинах она сжимается очень мало; на глубине 9000 метров вода теряет 1 /24 часть своего объема. Поэтому вес воды в глубинах моря практически не может препятствовать достижению дна тонущими предметами. «Титаник», о котором мы уже говорили, не «парит» где-то между поверхностью моря и его ложем, а лежит спокойно на дне; в том месте, где пароход столкнулся с айсбергом, дно находится на глубине 4000 метров.

Количество затонувших кораблей достигает многих тысяч. Передо мной лежит Интернациональный регистр за 1937 год, в котором потери второй мировой войны еще не учтены. В Регистре приводятся названия около 3500 различных кораблей, пароходов, катеров, крейсеров, танкеров, истребителей, парусников, подводных лодок, торпедных катеров, тральщиков и канонерок. Как бы глубоко ни было море, в котором они потерпели аварию, все они опустились на дно. Даже дерево и пробка плавают только благодаря тому, что в их порах находится воздух. Давление, которое царит на больших глубинах, вытесняет воздух из пор, и дерево или пробка тонут, как и все плотные тела. Поэтому их плавучестью нельзя воспользоваться при изготовлении глубоководных приборов.

Если бы море могло освободиться от давления, это привело бы к значительному подъему зеркала воды: уровень моря поднялся бы на 30 метров; огромные площади низменностей оказались бы затопленными.

Источник

Какое давление будет на глубине 10000 метров

Жизнь на глубине 10000 метров

Новейшие исследования были проведены в 1950-1952 годах на датском корвете «Галатея» и в 1953-1954 годах на советском гидрографическом судне «Витязь». Важнейшее открытие обеих экспедиций заключается в констатации, что жизнь имеется и на самых больших известных нам глубинах. Разве этого не знали уже раньше? Нет, откуда же это могло быть известным? До экспедиции «Галатеи» мы располагали только двумя малоубедительными уловами с глубин 6000 и 8000 метров. Они являются результатом американских и норвежских исследований, относящихся к началу нашего столетия и к 1948 году. О глубинах между 8000 и 10000 метров никто ничего не знал. Никогда до этой глубины приборов не опускали. О том, как новы для нас сведения о жизни на самых больших глубинах, полученные «Галатеей» и «Витязем», свидетельствует тот факт, что еще шесть лет тому назад такой авторитетный ученый, как Гане Петтерссон, отрицал возможность существования животных на глубинах, превышающих 6500 метров. Только «Галатея» и «Витязь» смогли ответить на этот вопрос определенно.

«Галатея» была когда-то английским военным судном. Свое название она получила в память о датском корвете, служившем не только военным, но и научным целям. 15 октября 1950 года «Галатея» вышла из Копенгагена. Руководил экспедицией доктор Антон Брун, принимавший участие в 1928-1930 годах в датской глубоководной экспедиции на корабле «Дана». Эта экспедиция изучала биологию рыб; важнейшим результатом ее исследований было открытие места нереста речного угря. Но морским дном она не интересовалась, и эта область, нетронутая со времен плавания «Челленджера», стала основным объектом изучения «Галатеи». Задача состояла в том, чтобы исследовать морское дно на глубинах более 4000 метров.

22 июля 1951 года впервые в истории изучения моря в Филиппинскую впадину был опущен трал на глубину 10189 метров. При этом удалось поймать 108 животных, принадлежавших к четырем систематическим группам. Среди них в сети оказались бледная актиния, моллюски, множество голотурий — жизнь на глубине более 10000 метров! Жизнь, пища для которой, созданная в 10 километрах над дном моря, должна была постепенно просочиться на такую огромную глубину, чтобы дойти до своего потребителя! Жизнь под давлением 1000 атмосфер, то есть больше чем 1000 килограммов на каждый квадратный сантиметр. Был также опущен дночерпатель, который мог захватить пятую часть квадратного метра площади морского дна; он извлек на поверхность пробу грунта.

Установлен удивительный факт — биомасса на глубине 10000 метров все же составляет 1 грамм на квадратный метр. В пробе грунта было найдено множество бактерий; их выращивали потом в культурах под большим давлением. Предполагается, что эти работы внесут много нового для выяснения проблемы образования нефти в земной коре.

Кроме исследовательских работ в Филиппинской впадине, «Галатея» производила изучение впадины Кермадек — глубоководного понижения дна северо-восточнее Новой Зеландии, достигающего 9400 метров глубины и представляющего продолжение впадины Тонга. И здесь результаты были положительными. Особо следует отметить то обстоятельство, что во время этих работ на поверхность с глубин, превышающих 6000 метров, было поднято более 100 различных видов организмов.

Трудно представить себе, с какими препятствиями приходится сталкиваться, чтобы извлечь фауну с таких больших глубин. Требуется много часов, чтобы опустить приборы и произвести все подготовительные работы. Не каждое дно пригодно для использования тралов и дночерпателя. Прежде чем опустить их, нужно с помощью эхолота установить, достаточно ли ровный грунт. Необходимо точно вычислить, какой угол должен быть между тросом и горизонтом, чтобы прибор достиг дна при данной глубине и данной скорости корабля. Наконец, нужно учесть также влияние ветра и течений. Все это сложная работа, требующая участия всего экипажа!

Источник

Океанские впадины — есть ли жизнь под давлением 1000 атмосфер?

Высочайшая гора на Земле Эверест взметнулись ввысь на 8 километров, но в океанских глубинах скрываются впадины, которые полностью бы скрыли этот каменный колосс. Разломы в океанском дне называют желобами. Самые глубокие желоба на Земле находятся в Тихом океане — Марианский, Филиппинский, Тонга и Курило-Камчатский. Глубина каждого из них превышает 10 (!) километров.

Безопасной глубиной ныряния для аквалангистов считается 50 метров, а на несколько километров вглубь способны проникнуть лишь специально оборудованные подводные корабли. Раньше это были батискафы, которые опускались в пучину за счет собственного веса.

Сегодня конструкторы научились создавать аппараты, которые свободно маневрируют на огромной глубине. Таковы, например, российские подводные корабли «Мир», которые известны тем, что подплывали к затонувшему в начале ХХ века пассажирскому лайнеру «Титаник». Он лежит на дне Атлантического океана на глубине 4 километров.

В океанские глубины никогда не проникает свет, здесь огромное давление воды, достигающее 1000 атмосфер, а температура не поднимается выше 4 градусов. Тем не менее даже здесь есть жизнь. На дне впадин найдены рыбы и ракообразные. Они слепы — в полной темноте им не нужно зрение. Зачастую внешний облик существ, живущих на дне, очень причудлив, они выглядят настоящими чудовищами.

Сегодня ученые уверены — морское дно обитаемо даже в самых глубоких впадинах. Беспозвоночные животные пропускают морскую воду сквозь себя, поэтому им не страшно давление воды. Рыбы имеют мягкий скелет, ведь им не нужны крепкие кости, чтобы противостоять волнам. На дне вода всегда спокойна.

Нет здесь и морских растений, поэтому глубоководные существа ползают по дну в поисках пищи, опустившейся с поверхности океана. Они просеивают килограммы песка, прежде чем найдут съестное.

Многие обитатели дна обзавелись светящимися приспособлениями и световыми органами. Это явление называется биолюминесценцией. У удильщика светящийся длинный спинной плавник превратился в своеобразную удочку, которой рыба приманивает добычу. У некоторых видов удочка расположена на голове. Когда рыба подплывает, привлеченная светом фонарика, удильщик глотает свою добычу.

Одним из самых необычных обитателей морского дна считается большерот. Он способен проглотить рыбу, в несколько раз больше самого большерота.

В 1960 году батискаф «Триест», на борту которого находились Жак Пикар и Доналд Уолш, погрузился в самую глубокую часть Мирового океана — Марианскую впадину (11022 метра). У самого дна они обнаружили живых существ — красную креветку и плоскую рыбу коричневого цвета, напоминающую ската.

Спасибо за чтение! Если понравилось, ставьте лайк и посещайте наши страницы в социальных сетях: Facebook , , YouTube .

Источник

Какое давление воды на глубине 10000 метров

Под давлением в 1000 атмосфер

Источник

Показатели давления воды на глубине

Глубина оказывает прямое воздействие на давление воды. Между ними прямая зависимость. Данное значение рассчитывается по специальной формуле. На различных участках глубоководья указанная величина заметно отличается.

Рассмотрим в статье особенности расчет и составляющие формулы, а также отличается ли давление на участках с разной глубиной.

Влияние глубины

Чем глубже происходит погружение в водную толщу, тем больше становится ее сила. Глубина прямо влияет на увеличение давление. Это значение возрастает пропорционально.

Чем глубже, тем больше плотность водной толщи. С каждым последующим опусканием тела возникает все большая разница между внешним и внутренним водным давлением.

На поверхности действует атмосферное давление. При опускании в воду помимо него тела начинают испытывать еще и гидростатическое сдавливание.

Даже на мелководье на тело оказывается суммарное влияние, состоящее из атмосферного и гидростатического. При нырянии внешнее воздействие на тело возрастает. Возникает разница из-за увеличения плотности среды.

Зависимость двух физических показателей

С каждым последующим опусканием на 10 м воздействие становится больше на 1 атмосферу. Уже при погружении на 100 метров тела испытывают давление, соизмеримое с тем, что создается в паровом котле.

С погружением общее давление как на человека, так и на любой другой объект, возрастает. На 10 м оно становится больше вдвое.

Прирост давления на глубоководье неодинаков:

На 10 м прирост составляет 100%.
На 20 м он уже уменьшается вдвое (50%).
На 40 он падает до 25%.
На 60 он уже меньше 20% и составляет 17%.

В воде помимо атмосферного давления возникает еще гидростатический прессинг. Он также называется избыточным. При нахождении в воде любой объект будет испытывать уже сумму двух давлений: атмосферного и избыточного.

Зависимость двух величин напрямую прослеживается при изучении состояния человека, находящегося в условиях глубоководья. Если поместить человека в глубоководную среду, то он не сможет сделать полноценный вдох.

Формула для расчета

Данный показатель повышается пропорционально погружению. Он рассчитывается по специальной формуле:

p — плотность среды. Примерно равна 1000 кг/м 2 .
g — это ускорение, которое придается телу силой тяжести. Это значение называется ускорением силы тяжести или свободного падения. На Земле данная величина примерно равняется 9,81 м/с 2 .
h — глубина, на которую погружается какой-либо объект. Высчитывается в метрах.

Формула является выражением закона Паскаля. По ней высчитывается значение гидростатического прессинга. Он напрямую зависит от высоты водного столба.

Произведение плотности (p) и ускорения (g) приблизительно равняется 0,1 атм. С каждым метром опускания на дно воздействие в водной среде повышается на 0,1 атм. Данное правило подтверждает тот факт, что чем глубже происходит опускание в толщу, тем выше становится показатель воздействия.

Сколько составляет на различных глубоководных участках?

Если какой-либо объект поместить в воду на один метр, то он будет испытывать на себе силу, равную 0,1 атм.

Предмет, погруженный на 2 м, уже станет испытывать прессинг величиной около 0,2.

С каждым последующим метром показатель будет возрастать на 0,1 атм. При 5 м значение равняется 0,5. При 10 оно будет уже равняться 1. Более точное число равняется 0,97 атмосферы.

На глубоководье водная толща становится сжатой. Ее плотность увеличивается. Уже на 100 м сила будет практически равняться 10. Более точное число составляет 9,7.

На глубинном участке в 1 км водная среда будет сдавливать находящиеся в ней объекты примерно со значением в 97 атм. Поскольку при 100 м величина равна 9,7, то на 1000 м она увеличивается в 10 раз.

Изменение показателя на разных глубоководных участках представлено в таблице.

Глубина, на которую объект погружается в воду, в метрах	Давление в атмосферах.
1	0,10
2	0,19
3	0,29
4	0,39
5	0,49
10	0,97
15	1,46
25	2,43
50	4,85
100	9,70
200	19,40
250	24,25
500	48,50
1000	97

При первых 10 метрах прирост невысокий и составляет 0,1 атмосферы. Дальше его показатель увеличивается.

Заключение

Глубина влияет на давление воды. С каждым метром движения объекта вглубь его показатель увеличивается на 0,1 атм. Уже на 10 м сдавливающая сила воды составляет почти 1 атмосферу. Зависимость обеих величин обусловлена плотностью воды, которая возрастает по мере движения тела в ней на дно.

Также на глубоководье происходит увеличение внешнего силового воздействия на объект. Если на поверхности тела испытывают воздействие только атмосферного давления, то в воде помимо него на них еще оказывается и гидростатическое.

При этом прирост воздействия на разных глубинных участках неодинаков. Особенно он высок при первых 10 м погружения. Дальше он начинает довольно быстро снижаться.

Источник

Cкoлькo вecит литp вoды нa днe Mapиaнcкoй впaдины?

Найдены возможные дубликаты

Сжимаемость воды очень мала, крайне мала, я бы даже сказал.

Плотность не изменится, практически, как был вес чуть больше одного килограмма, так и будет (про морскую воду говоря). Например, [тут]( https://techpharm.ru/ocean2-39 ) можно посмотреть про изменение плотности воды с глубиной.

Насколько я понимаю, для точных вычислений необходимо учитывать не только сжимаемость, но и изменение с глубиной солености воды и температуры, количество растворенного в воде воздуха и хз какие еще факторы. Погрешность в 1% будет давать изменение +/-10грамм.

Приходишь, бывало в магазин и говоришь — взвесьте мне 9,8Н колбасы и 5.6Н конфет.

А ведь раньше и взвешивали.

А все уверены, что на глубине 11 км родное наше g все так же 9.8 ?

Кстате, да! Поменьше будет.

Почему «побольше»? Чем ближе к центру Земли, тем g будет меньше. А в самом центре, вообще, будет равным нулю.

Ускорение свободного падения обратно пропорционально расстоянию от центра масс. Меньше расстояние -> больше g

гугл, вики, учебник физики в помощь

Дорогой друг, сила тяжести возникает из-за массы Земли. А ускорение свободного падения — это ускорение возникающее под воздействием силы тяжести и других сил.

Когда некий предмет находится, грубо говоря, в яме — на него действует не только сила тяжести (притяжения) направленная к центру Земли, но и другие силы, направленные, в том числе вверх — к массе грунта, который находится выше предмета.

Разумеется масса грунта НАД предметом в миллиарды раз меньше чем ПОД предметом, а, значит, сила тянущая предмет «вверх» будет в миллиарды раз меньше силы тянущей предмет «вниз», но она всё равно будет.

Мне очень прискорбно, что новое поколение ЕГЭ нихера не рубит в физике и нихера не понимает принцип гравитационных взаимодействий.

> Меньше расстояние -> больше g

Ну, тогда скажите мне пожалуйста: если, например, прокопать ровный тоннель аккурат через центр Земли, то каково значение g будет точно в самом центре?

Я утверждаю, что g будет равным нулю. А вы как считаете?

«Естественно рождается мысль, что, углубляясь с гирей в недра Земли, т. е. приближая тело к центру нашей планеты, мы должны наблюдать усиление притяжения: гиря в глубине Земли должна весить больше. Эта догадка неверна: с углублением в Землю тела не увеличиваются в весе, а, напротив, уменьшаются.

Объясняется это тем, что в таком случае притягивающие частицы Земли расположены уже не по одну сторону тела, а по разные его стороны. Взгляните на рис. 23. Вы видите, что гиря, помещенная в глубине Земли, притягивается вниз частицами, расположенными ниже гири, но в то же время притягивается вверх теми частицами, которые лежат выше нее. Можно доказать, что в конечном итоге имеет значение притягивающее действие только шара, радиус которого равен расстоянию от центра Земли до местонахождения тела. поэтому вес тела по мере углубления в Землю должен быстро уменьшаться. Достигнув центра Земли, тело совсем утратит вес, сделается невесомым, так как окружающие частицы влекут его там во все стороны с одинаковой силой.»

Занимательная физика (книга 1) Перельман

Перельман дело говорит!

В детстве любил читать эту книгу.

Всем спасибо, стало любопыттно, искал в яндексе, но спрашивал про марианскую впадину, а надо было про изменение веса с глубиной.

Меру объема то поправь.

Ты подразумеваешь не по СИ он написал. Надо было дм3 писать? И так допустимо

в 1901 году решением 3-й Генеральной конференции по мерам и весам литр был определён как объём 1 килограмма чистой воды при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) и температуре наибольшей плотности воды (+3,98 °C).

Не смотря на то, что от этого вроде-как отказались, понятие литр до сих пор упоминается только применительно к «нормальным условиям» коих на глубине не сыщешь. Вобщем глаз царапает. Думаю не только мне.

(Алсо, по теме, слышал байку, что в 11 раз. Но не ручаюсь)

В этом нет никакого смысла. Литр будет литром и в космосе, и под водой. Он не зависит от условий.

Если бы сантиметр каждый раз имел бы разную длину, что бы мы делали?

Смотря с какой точностью вы спрашиваете.

Нужно же ещё учесть, что плотность солёной морской воды выше пресной.

Кстати да, вода ведь соленая. Формула вот.

вес измеряется в ньютонах

Я по привычке нахожу массу литра.

Это плотность — г/см3. По некоторым данным 1,076 г/см3 на 11 км ( https://www.korabel.ru/dictionary/detail/1330.html )

Это зависит еще во многом от солености и температуры.

«сколько весит» — 0 из-за архимедовой силы, из-за точно такой же воды, которой заполнена вся марианская впадина, насколько мне позволяют мои скудные познания в географии.

«какова масса» — порядка 10-11 ньютонов. соленость, температура от гейзеров, пыль, какашки кашалотов могут порядком менять этот параметр.

Формула: p=m*g (p это вес). m=1 кг, так как вода почти не сжимаема, g тоже около нормы. Поэтому литр воды на глубине марианской впадины будет весить в целом как и в нормальных условиях — около 9,8 ньютон.

Вода вообще и морская вода, в частности, обладает некоторой сжимаемостью. Коэффициент сжимаемости дистиллированной воды выражается величиной 0,0000490; для морской воды он разный при различных соленостях, именно с увеличением солености он уменьшается; так при солености 35‰ коэффициент сжимаемости равен 0,0000442. Коэффициент сжимаемости находится в зависимости и от величины давления, и от температуры.

Вследствие сжимаемости морской воды некоторый объем ее при том же химическом составе и при той же температуре будет иметь на разных глубинах различную плотность, тем большую, чем значительнее глубина. Если, например, плотность на поверхности равна 1,02810, то она будет следующая на глубинах:

Глубины, м 100 1000 3000 6000 10000

Плотность . . . 1,02856 1,03274 1,04222 1,05694 1,07758

таким образом разница в граммах конечно будет. но очень незначительная.

Плотность воды никто не отменял. Ответ 1 кг.

А плотность водорода кто-нибудь отменял?

Сколько весит литр водорода в воздушном шарике и тот же литр водорода в ядре белого карлика?

А литр весит ровно 1кг?

Мне щас просто крайне лень это проверять.

Согласно иноформации ( https://www.korabel.ru/dictionary/detail/1330.html ) плотность меняется и на глубине 11 км составляет уже не 1000 кг/см3 (для дистиллированной воды) а 1,076 г/см3 (с учетом температуры, солености и давления)

Есть мнение, что эта цифра больше зависит от солености и температуры, чем от давления.

Дно Марианской впадины (11 км в океане)

Когда фото и так вроде бы уже интригующее

Головастик гигантской лягушки?

Но коммент оказывается еще интереснее:

Знает ли кто, кто же этот несчастный, проглоченный кальмаром и оказавшимся в итоге на столе?

В комментах к посту говорят, что это малек ската, но гугл рисует куда приятнее картинки по такому запросу:

Подсчитано количество утекаемой через Марианскую впадину воды

Земля «выпивает» больше морской воды через Марианскую впадину, чем считалось ранее, к такому выводу пришли американские ученые, сообщает сайт New Atlas. В новом исследовании говорится о том, что мантия является домом для гораздо большего количества воды, чем считалось ранее.

Наблюдения за сейсмической активностью вокруг Марианской впадины показали, что тектонические плиты в зоне субдукции (линейно протяжённая зона, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие. — Прим. Рамблера) забирают куда больше воды глубоко в Землю, чем считалось ранее. Это может изменить наше понимание глобального водного цикла.

Марианская впадина известна тем, что она является самой глубокой частью океана, составляя почти 11 000 м в самой глубокой из известных точек. Так получилось потому, что впадина — это место встречи двух тектонических плит — крошечной Марианской плиты и огромной Тихоокеанской плиты. Будучи более плотной и более старой, последняя, действительно, уходит под первую, что позволяет огромному количеству морской воды стекать через трещины в земную кору и верхнюю мантию.

Но это не просто жидкость. При более высокой температуре и давлении на этой глубине вода может быть заперта в породах нижней плиты в виде водных минералов, которые затем погружаются глубже в мантию. По данным специалистов, за последний миллион лет таким образом под планетную кору попало около 80 миллионов тонн воды. В четыре раза больше, чем предполагалось ранее. Если эта тенденция применима к другим подобным регионам по всему миру, то в глубокой мантии может быть в три раза больше воды, чем мы думали, говорят ученые.

«Предыдущие оценки сильно различаются по количеству воды, которая субдукционируется глубже 60 миль (97 км)», — говорит Дуглас А. Винс, консультант по исследованиям. — Основным источником неопределенности в этих расчетах было начальное содержание воды в субдукционной верхней мантии».

Чтобы лучше во всем разобраться, исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе — частного исследовательского университета — использовали сеть из 19 сейсмографов, развернутых на дне океана вокруг Марианской впадины, подкрепленных семью наземными на близлежащих Марианских островах. С помощью этих инструментов команда отследила сейсмические движения за год, чтобы более подробно изучить структуру и скорость смещения пластин.

Источник