FISIKA PENYELAMAN
description
Transcript of FISIKA PENYELAMAN
FISIKA PENYELAMANSaraswati Qonitah Thifal121 0211 134
Tutorial D2
PHYSICAL LAW OF DIVING ENVIRONMENT
• Pressure• BOYLE’S LAW• CHARLES’ LAW• DALTON’S LAW• HENRY’S LAW• ARCHIMIDES’ LAW• HEAT TRANSFER• LIGHT REFRACTION• SOUND TRANSMITTED
TEKANAN (PRESSURE)
TEKANAN
TEKANAN ATMOSFER
TEKANAN AIR
TEKANAN ABSOLUT
TEKANAN AIR• Sinonim: gauge pressure /
water pressure• a/ tekanan karena berat air di
permukaan tubuh• Tekanan ini naik secara linier
sesuai dgn kedalaman menyelam
Pw = ρ.g.D
Pw = water pressureρ = density of waterg = percepatan gravitasiD = diver’s depth
TEKANAN ABSOLUT• a/ jumlah dari tekanan air
ditambah tekanan atmosfer• Tekanan atmosfer dapat
dianggap 1 atm atau 760 mmHg
• Bila penyelaman dilakukan pada ketinggian digunakan koreksi tekanan atmosfer yang sesuai dgn ketinggian tsb
PB = PW+ PA
PB = tekanan absolutPw = water pressurePA = tekanan atmosfer
PERSAMAAN TEKANAN1 ATMOSPHERE• = 10.08 (10) meters sea water (msw, density 1.025 g/cm3
)• = 33,07 (33) feet sea water (fsw, density 1.025 g/cm3)• = 33.90 (34) feet fresh water (ffw)• = 101.3 kilopascals (kPa)= 0.1013 mega pascals (MPa)• = 1.033 kg/cm2= 14.696 (14.7) lbs/inc2 (PSI)• = 1.013 bars• = 760 millimeters mercury (mmHg, density 13.59 g/cm3) = 760 Torr• = 1ATA
HUKUM-HUKUM GAS
HUKUM-HUKUM GAS
HUKUM BOYLE
HUKUM CHARLES
HUKUM DALTON
HUKUM HENRY
HUKUM-HUKUM GASUdara yang kita hirup
(+) komponen-komponen :
78% N₂
21% O₂
0,93% Ar
0.04% CO₂
Gas-gas mulia (Ne, He, dll)
Gas-gas yang umumnya (+) untuk tujuan penyelaman
Udara (bebas kotoran)
Campuran O₂
Campuran O₂ dan He, kadang-kadang + N₂
HUKUM BOYLE• PERUBAHAN TEKANAN DAN VOLUME
• “Bila temperatur dipertahankan konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekanan”
P1 V1 = P2 V2
P = TekananV = Volume
CONTOH
HUKUM CHARLES• PERUBAHAN SUHU DAN VOLUME
• “Bila tekanan tetap konstan, volume dari sejumlah gas tertentu berbanding lurus dengan suhu absolut”
V = VolumeT = Suhu
HUKUM DALTON• TEKANAN PARSIAL DARI CAMPURAN GAS
• “Jumlah tekanan dari suatu gas campuran adalah jumlah dari tekanan parsial dari tiap gas yang membentuk campuran tersebut”
Ptotal = P1 + P2 + P3 + … + Pn
Pn = Ptotal x Fraksi gas
• Untuk memperkirakan kedalaman agar tidak (+) keracunan O₂ dan N₂
Selama tekanan secara menyeluruh ↑↑ tekanan parsial dari tiap gas akan ↑↑
Karena udaraadalah suatu campuran yang berisi +/- 80% N₂ dan20% O₂, maka udara di permukaan terdiri dari :
HUKUM HENRY• LARUTAN GAS DAN CAIRAN
• “Pada suhu tertentu jumlah gas yang terlarut di dalam suatu cairan berbanding lurus dengan tekanan parsial dari gas tersebut di atas cairan”
Pengaruh fisiologis dari hukum ini terhadap penyelam berlaku untuk
penyakit dekompresi, keracunan gas dan pembiusan gas lembam
(Inert Gas Narcosis)
Bila tekanan yang (+)
dalam larutan terlarut
cepat berkurang
Gas akan keluar dari larutan
(+) gelembung-gelembung
(+) menyumbat P.D. dan
merusak jaringan
Aplikasi :
Hal inilah yang mengharuskan kita untuk naik ke permukaan dengan sangat
perlahan agar gas yang larut tidak berubah menjadi gelembung Adanya
decompression stop
HUKUM ARCHIMEDES (BUOYANCY)
• DAYA APUNG
• “Setiap benda yang dibenamkan seluruhnya atau sebagian ke dalam cairan dapat mengapung yang disebabkan oleh suatu tenaga seberat bobot cairan yang digantikan oleh benda tersebut”
• Semakin padat cairan itu, semakin besar daya apungnya
• Jika berat penyelam < berat air yang digantikan mengapung di permukaan positive buoyancy (daya apung positif) sulit untuk turun
• Jika berat penyelam > berat air yang digantikan mengapung di permukaan negative buoyancy (daya apung negatif) membantu saat turun, sulit untuk naik
SUHU• Semua perairan bersuhu lebih dingin dari pada suhu tubuh normal (37'C atau 98'F) dan karenanya seorang penyelam akan kehilangan panas tubuhnya ke air karena faktor konduksi
• Suhu air makin berkurang secara nyata bersamaan dengan bertambahnya kedalaman. Perubahan suhu mulai terjadi setelah 10 meter pertama disebabkan oleh karena hilangnya sebagian besar panas matahari di kedalaman
PENGLIHATAN DAN CAHAYA
Tanpa bantuan
terdapat perbedaan dalam pembiasan sinar di bawah
air
Penglihatan buruk
Dgn bantuan (pakai face
mask)
Terdapat lapisan udara antara mata dengan air
Perbaiki penglihatan
Benda terlihat > dekat (jarak palsu)
Penyelam yang daya lihat kurang, jadi sedikit
meningkat
SUARA Kenapa di bawah air sulit mendengar?
Kecepatan suara di bawah air 4x lebih cepat
Suara di udara cepat kehilangan energi bila dipancarkan dalam air
Di dalam air sulit mendengar suara
yang dibuat di udara
Tekanan air
Membran tymphani kehilangan elastisitas & kemampuan fungsinya
Konduksi suara berkurang
Pendengaran berkurang di bawah air
EFISIENSI GERAK
Karena kerapatan air lebih besar dari pada udara, maka tahanan yang dialami oleh tubuh pada saat bergerak akan menjadi lebih besar pula. Maka gerakan kita di air menjadi lebih lamban. Pergerakan yang tidak teratur hanya akan menghabiskan energi saja. Saat bergerak di dalam air sebaiknya bergerak secara perlahan dan stabil. Bergerak secara horisontal akan mengurangi tahanan & kita akan dapat bergerak lebih cepat.