![Page 1: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/1.jpg)
Lois physiques
et
accidents mécaniques
Cours sous pression!
![Page 2: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/2.jpg)
Objectif de ce cours:
Comprendre les dangers liés aux
changements de pression suite à
l’immersion du plongeur dans l’eau.
On va aborder:
- rappels généraux de physique
- les lois physiques fondamentales
- les conséquences de la pression sur le corps
humain
![Page 3: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/3.jpg)
Ce que le 2* est sensé connaître après
ce cours:
- Notions et types de pression
- Archimède, Boyle Mariotte et applications plongée
- Notions de physiologie du corps humain
- Comprendre les barotraumatismes et les prévenir
![Page 4: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/4.jpg)
Ce que le 3* est sensé connaître (en
plus) après ce cours:
- pression et calculs d’autonomie
- anatomie de l’oreille: systèmes auditif et équilibre
- comprendre tous les accidents mécaniques,
prévention, symptômes et traitements
![Page 5: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/5.jpg)
Il y a du poids au dessus de nous!
m 10000
P atm P hydro P abs
5000 0,3 bar 2000 0,8 bar
0 10
20
30m
1 bar / 10 m
1 + 0 bar = 1 bar + 1 bar = 2 bar
+ 2 bar = 3 bar
+ 3 bar = 4 bar
A la surface de la mer, tout
l’air pesant sur notre tête pèse l’équivalent de
10 m d’eau. Donc déjà à
10 m de profondeur on
a doublé la pression
habituelle!
![Page 6: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/6.jpg)
Observation judicieuse:
Nom d’un petit poisson, mon corps
n’est pas habitué à subir de telles
pressions!
![Page 7: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/7.jpg)
La Pression atmosphérique
Au niveau de la mer :
P atm = 1 atm ~ 1 bar
est due
au poids de la colonne d’air
au-dessus de nous
![Page 8: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/8.jpg)
La Pression hydrostatique
est due
au poids de la colonne d’eau
au-dessus de nous
10 m d’eau P hydro = 1 bar
P hydro = 1 kg'/cm2 ~ 1 bar
volume
poids
= 1 dm3
= 1 kg'
S = 1 cm x 1 cm
10 m
eau
![Page 9: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/9.jpg)
La Pression absolue ou totale est la somme des deux
est due au poids total
de l’air et de l’eau :
P abs = P atm + P hydro
m 10000
P atm P hydro P abs
5000 0,3 bar 2000 0,8 bar
0 10
20
30m
1 bar / 10 m
1 + 0 bar = 1 bar + 1 bar = 2 bar
+ 2 bar = 3 bar
+ 3 bar = 4 bar
![Page 10: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/10.jpg)
Quelques rappels de base
![Page 11: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/11.jpg)
Information générale: Unités de volume
0,1 m 0,1 m
0,1 m
10 m
1 cm 1 cm
volume = 1 dm3
Volume : m3, dm3
1 L ~ 1 dm3
![Page 12: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/12.jpg)
Information générale: Unités de masse et de force
Masse : kg
Force : N (newton) ,
ancienne unité : kilogramme force (kgf ou kg')
Sur Terre :
1 kg de matière pèse 1 kg' = 9,81 N ~ 10 N
100 g de matière pèsent 0,1 kg' = 0,981 N ~ 1 N
masse 100 g
0,981 N ~ 1 N
Note : il est très usuel d'utiliser le même mot (kilogramme, abréviation : kg ) comme unité pour la masse, et le poids . La distinction entre masse et poids est commentée dans le cours 3 étoiles.
![Page 13: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/13.jpg)
Information générale: Masse et Poids
Définition simplifiée :
Masse = quantité de matière (indépendant de l'endroit )
Poids = force d’attraction (dépend de l'endroit )
Masse : 90 kg
Poids : 90 kg' ~ 900 N
Masse : 90 kg
ici, sans maigrir, je pèse moins !
Masse : 90 kg
Poids : 15 kg' ~ 150 N
![Page 14: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/14.jpg)
Surface (S)
Force (F)
Surface
Force
Information générale: La Pression
Anciennes unités : le kg'/cm2 et l’atmosphère :
Unités: définitions :
Pression : définition : P = F / S
1 bar ~ 1 atm ~ 1 kg'/cm2
1 bar = 100 000 Pa Le bar :
1 Pa = 1 N/m2 Le pascal (Pa) :
![Page 15: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/15.jpg)
Information générale: Le 1er baromètre : Torricelli
Patm Patm
mercure
vide
76 cm
Pression atmosphérique au niveau de la mer =
pression exercée par une colonne de 76 cm de mercure =
0,760 m de mercure = 1 atm ~ 1 bar
![Page 16: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/16.jpg)
Information générale: Unités : densité
masse volumique : 1 kg / L 11,3 kg / L
densité : 1 11,3
Densité d’un liquide ou d’un solide
= masse d’un volume de matière / masse du même
volume d’eau pure
Masse : 1 kg 11,3 kg
eau douce
1 dm3 (= 1 L)
1,03 kg / L
1,03
1,03 kg
eau salée
1 dm3
plomb
1 dm3
la densité est une grandeur sans unité
Exemples :
![Page 17: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/17.jpg)
Densité d’un gaz
= masse d’un volume de gaz / masse du même vol. d’air
Air ( t°= 0°C, P=1 bar ) : masse volumique = 1,29 g/L
( densité : d = 1 )
Exercice : quel poids d’air contient une bouteille de 15 L ? gonflée à 150 bar à la température de 0°C ?
Réponse : 15 x 150 = 2250 L ; poids d’air = 2250 L x 1,3 g'/L ~ 2,9 kg'
Information générale: Unités : densité d’un gaz
( poids volumique = 1,29 g/L )
![Page 18: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/18.jpg)
Loi physique de base No 1:
le principe de Pascal
![Page 19: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/19.jpg)
Si une pression est appliquée
à un fluide au repos,
cette pression est transmise
de façon égale
dans toutes les directions
Uniformité de la pression : le Principe de Pascal
![Page 20: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/20.jpg)
Application à la plongée:
- base pour comprendre les lois suivantes
- ré-épreuve des bouteilles
- manomètre: peu importe son orientation
- pression uniforme sur le corps
![Page 21: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/21.jpg)
Loi physique de base No2:
la poussée d’Archimède
Pourquoi?
Parce qu’elle influence notre équilibre
![Page 22: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/22.jpg)
eau douce ( 1 kg'/ L )
3 L 5 kg'
0
1 2
3 4
5
6 kg Un objet dans un fluide subit une poussée verticale vers le haut …
égale au poids du volume de fluide occupé par l’objet .
Expérience :
La poussée d’ Archimède
![Page 23: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/23.jpg)
La flottabilité (eau douce)
1 L 1 kg' 1 L
2 kg'
1 L 0,5 kg'
Eau douce
négative
Expérience :
Flottabilité : positive nulle
coule
L’objet : remonte à la surface
est en équilibre
![Page 24: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/24.jpg)
La flottabilité (eau salée)
négative
Expérience :
Flottabilité : positive nulle
coule
L’objet : remonte à la surface
est en équilibre
Eau salée ( 1,03 kg' / L )
1 L 2 kg'
1 L 0,5 kg'
1 L 1,03 kg'
![Page 25: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/25.jpg)
Poids apparent = Poids réel - Poussée d’Archimède
5 kg'
3 kg'
Poids (force de la Terre sur l’objet)
Poussée d’Archimède (force du liquide sur l’objet)
Poids apparent
5 - 3 = 2
Eau douce ( 1 kg' / L )
3 L 5 kg'
0
1 2
3 4
5
6 kg'
![Page 26: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/26.jpg)
Applications à la plongée:
- le lestage
- le gilet
- influence de la respiration sur l’équilibre
- compression de la combi
- bouteille plus légère en fin de plongée
- le canard
- le tuba nous maintient immergés
![Page 27: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/27.jpg)
Loi physique de base No3:
la loi de Boyle Mariotte
![Page 28: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/28.jpg)
Boyle Mariotte : expérience
Profondeur Pression Volume P x V
10 m
30 m
20 m
10 L 0 m 1 bar
2 bar 5 L ...
4 bar 2,5 L ...
3 bar 3,3 L ...
10
![Page 29: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/29.jpg)
Compressibilité des gaz : la loi de Boyle Mariotte
on peut aussi écrire
P1 x V1 = P2 x V2
Les solides et les liquides sont quasi incompressibles :
même en augmentant fortement la pression,
leur volume reste quasi constant.
Les gaz sont très compressibles :
A température constante,
le volume occupé par une masse donnée de gaz
est inversement proportionnel à la pression :
P x V = Cte
![Page 30: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/30.jpg)
Boyle Mariotte
Profondeur Pression Volume P x V
0 m
10 m
20 m
30 m 10 L
1 bar 40 L ...
2 bar 20 L ...
3 bar 13,3 L …
40 4 bar
![Page 31: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/31.jpg)
Application à la plongée:
Là où il y a de l’air dans le corps il y a danger!
Pourquoi?
Parce que l’air qui est respiré en profondeur
est sous pression. Donc lors de la remontée il
va se dilater!
![Page 32: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/32.jpg)
Autres applications à la plongée:
- gonflage des bouteilles
- gilet
- parachute
- consommation d’air
- placage du masque
- compression des bulles d’air de la combi
![Page 33: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/33.jpg)
Quelques notions de physiologie du
corps humain liées aux problèmes de
pression
Où y a-t-il de l’air dans le corps?
![Page 34: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/34.jpg)
Où y a-t-il de l’air dans le corps?
- poumons et système respiratoire en général
- os poreux: sinus frontaux
- oreilles
- intestins
- dent mal chaussée
- pas dans le corps mais lié: dans le masque
![Page 35: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/35.jpg)
Tête : cavités aériennes
Sinus frontaux
Epiglotte
Trachée Œsophage
Trompe d’Eustache
Palais
Larynx (gorge)
cloison
Fosse nasale
( cornets = replis osseux couverts de muqueuse : humidifient l ’air respiré)
Os maxillaires
Trajet de l ’air
Trajet des aliments
Sinus ethmoïde
Sinus maxillaire
Cordes vocales
![Page 36: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/36.jpg)
L’oreille
Oreille externe
Pavillon
Canaux semi-circulaires = équilibre
Conduit auditif externe
Tympan
Cochlée = audition
Oreille moyenne Oreille interne
Marteau Enclume Etrier
Trompe d ’Eustache
(Nerfs non représentés)
Fenêtre ovale
Fen. ronde
![Page 37: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/37.jpg)
La trompe d’Eustache
Langue
Palais
Fosses nasales
Trompe d’Eustache
Orifice de la trompe d’Eustache dans le pharynx
![Page 38: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/38.jpg)
Les voies aériennes inférieures
arbre bronchique
air frais air chargé de CO2
bronchioles
alvéoles vaisseaux capillaires
vaisseau capillaire
O2
CO2
globules rouges
Air (dans alvéole)
![Page 39: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/39.jpg)
Les barotraumatismes
![Page 40: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/40.jpg)
Les barotraumatismes:
- surpression pulmonaire!
- placage de masque
- oreille moyenne: tympans!; vertige
alternobarique, saignements de la muqueuse
- oreille interne: onde de choc
- sinus
- dents
- colique
![Page 41: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/41.jpg)
alvéole
sang
air
Atteintes des alvéoles
Aéroembolie
La surpression pulmonaire
Remontée expiration bloquée
Pneumothorax
Emphysème sous-cutané
Emphysème médiastinal
Embolie cérébrale
![Page 42: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/43.jpg)
Causes de la surpression pulmonaire:
- remontée trop rapide!
- blocage de la respiration (sécrétions,
spasme, malformation, asthme, bronchite…)
![Page 44: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/44.jpg)
L'effet ventouse du masque
+ +
+
+ - +
+
+ +
![Page 45: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/45.jpg)
Barotraumatisme du tympan
+
+ -
+ +
+
![Page 46: Lois physiques et accidents mécaniques Cours sous pression!](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062515/62b255b2990d42020b4708a4/html5/thumbnails/46.jpg)
Barotraumatisme dentaire
1) Descente : une carie mal obturée peut se remplir d'air
2) En cours de plongée : le passage de l'air peut se boucher (par exemple si le plombage bouge)
3) Remontée : dilatation, douleur… explosion
émail
dentine
gencive
os
pulpe
vaisseaux sanguins, nerfs
racine