Näin pelaat Syväsukellusta
- Valitse sukellus ja lue kortista syvyys tai rungon raja sekä veden tiheys.
- Paine kasvaa tasaisesti syvyyden mukana: p = p₀ + ρ·g·h, missä ρ·g·h on pascaleina (jaa 1000:lla, niin saat kPa).
- Voimaa varten kerro paine-ero pinta-alalla: F = Δp·A. Kirjoita ennusteesi ja paina Sukella.
- Seuraa painemittaria ja kuvaajaa: oranssit merkit näyttävät ennusteesi todellisen paineen vieressä.
Miksi paine kasvaa syvyyden mukana?
Joka syvyydessä veden on kannateltava kaiken yläpuolellaan olevan veden painoa. h metrin korkuisen vesipatsaan massa 1 m²:n alalla on ρ·h kg ja paino ρ·g·h N, joten vesi lisää paineen ρ·g·h. Meressä se on noin 10 kPa metriä kohti, karkeasti yksi ilmakehä lisää joka 10 m. Päällä on vielä ilma, p₀ ≈ 101 kPa, joten kokonaispaine on p = p₀ + ρ·g·h. Paine riippuu vain syvyydestä ja nesteestä, ei vesistön muodosta tai koosta: järvi ja valtameri painavat 10 m:ssä yhtä paljon, jos niiden vedellä on sama tiheys. Makea vesi on harvempaa kuin merivesi, joten sen paine kasvaa hieman hitaammin. Paine vaikuttaa jokaiseen pintaan kohtisuoraan, ja voima on paine kertaa pinta-ala. Siksi sukellusveneen ikkunoiden on oltava paksuja, ja siksi pato on alhaalta paksumpi, missä vesi painaa eniten.
Rajattu oppimismalli
Vesi on tyyntä eikä puristu kokoon, joten sen tiheys on sama joka syvyydessä, ja g = 9,8 m/s². Ilma painaa pintaa paineella p₀ = 101 kPa. Sukellusvene tai sukeltaja laskeutuu tasaisesti 2 s lähtösyvyydestä kohteeseen; jos paine saavuttaa ensin rungon rajan, hälytys pysäyttää sukelluksen täsmälleen siihen syvyyteen (0,05 %:n päässä rajasta lasketaan vielä turvalliseksi). Sukellusveneen sisäilma pysyy 101 kPa:ssa, joten ikkunaan vaikuttaa vain ρ·g·h. Sukellussyvyys on oikein, jos se on turvallinen ja varaa jää enintään 2 %; muut ennusteet 2 %:n tarkkuudella. Etenee reaaliajassa.