Question⚓
Rappeler les deux lois essentielles abordées dans cette activité.
Rédiger quelques lignes apportant une explication scientifique à la question initiale posée dans l'examen théorique. Votre explication devra préciser les lois utilisées et reprendre les résultats numériques établis précédemment.
Solution⚓
Loi de Boyle - Mariotte :
À température et quantité de matière constante, le produit de la pression P d'un gaz par son volume V est constant.
\(P \times V = \text {Cst}\).
Loi fondamentale de la statique des fluides :
Elle relie la pression dans une colonne de fluide à la position verticale dans cette colonne.
La pression à la surface est notée P0, la pression au point A PA et la pression au point B PB.
Les points A et B sont repérés par leur coordonnée verticale z, mesurée sur un axe dont l'origine est au bas de la colonne et orienté positivement vers le haut.
On peut exprimer la pression P en un point situé sous une hauteur h de fluide :
Cette loi fondamentale permet d'exprimer la différence de pression entre les points A et B, dans un fluide incompressible :
Remplir ses poumons d'air en profondeur avant de remonter présente donc un danger car le volume d'air inspiré à 10 mètres est à une pression deux fois plus importante qu'à la surface en vertu de la loi fondamentale de la statique des fluides.
D'après la loi de Boyle-Mariotte, le produit \(P \times V\) est constant, donc à la remontée, respiration bloquée, le volume de gaz a tendance à occuper un volume deux fois plus important, forçant sur les alvéoles pulmonaire et risquant de provoquer des lésions fatales.