Outils pour utilisateurs

Outils du site


longueur_maximale_d_un_tuba

Longueur maximale d'un tuba

La longueur maximale d'un tuba est d'environ trente centimètres.

Cette longueur n'est pas arbitraire mais est fixée par une limitation physiologique.

Démonstration

Considérons un plongeur utilisant un tuba vertical de longueur immergée L (par exemple, 10 mètres).

En surface, la pression absolue est égale à la pression atmosphérique, d'environ un bar. En immersion, la pression absolue est égale à la somme de la pression atmosphérique et de la pression hydrostatique (par exemple, 2 bars à 10 mètres).

A la profondeur L, la pression de l'air situé dans le tuba est égale à la pression atmosphérique. (Ou plus précisément, elle est égale à la pression atmosphérique augmentée de l'effet du poids de la colonne d'air de hauteur L située entre la surface et l'embout - de la même façon qu'augmente la pression hydrostatique - mais cette augmentation peut être négligée car la masse volumique de l'air est très petite devant celle de l'eau).

Les muscles des poumons doivent donc gonfler le volume pulmonaire avec de l'air à pression atmosphérique 1 bar dans un environnement soumis à la pression absolue (dans l'exemple, 2 bars). L'effort sur le diaphragme (principal muscle actionnant l'étirement des poumons) est alors très important, car celui-ci doit contrer l'effet de la pression hydrostatique sur la surface pulmonaire. Or le diaphragme est un muscle très faible, il ne peut supporter un tel effort. L'inspiration dans le tuyau est donc impossible. C'est même l'inverse qui se produit : les poumons du plongeur se vident dans le tuyau, et il n'a pas la force suffisante pour aspirer une quelconque quantité d'air.

Expérience pratique

En pratique, un tuba dont la longueur immergée est supérieure à trente centimètres est déjà très difficile à utiliser, car il requiert un effort d'inspiration trop important.

L'exercice peut être réalisé en piscine avec un tuyau assez rigide (pour qu'il ne s'écrase pas sous l'effet de la pression), que l'on met en bouche avant de descendre progressivement le long d'une échelle. Néanmoins, il ne faut en aucun cas forcer la respiration pendant cet atelier, car il existe un risque d'œdème pulmonaire.

longueur_maximale_d_un_tuba.txt · Dernière modification: le 03/02/2020 à 15h53 de webmaster