Fisika penyelaman pelajari AKPER PEMKAB MUNA
-
Upload
operator-warnet-vast-raha -
Category
Economy & Finance
-
view
120 -
download
10
Transcript of Fisika penyelaman pelajari AKPER PEMKAB MUNA
FISIKA PENYELAMAN
Indriono Hadi, S.Kep, Ns, M.Kes
A.Tekanan
Tekanan udara permukaan laut (0o C) =760 mmHg (1 Atm)
Tekanan udara pada ketinggian :berkurang
Tekanan pada kedalaman : bertambah
Hukum pascal : tekanan berkurang 1atm setiap kelipatan 10 mtr padaketinggian, sebaliknya bertambah padakedalaman.
Komponen gas dalam udara :
Nitrogen (N2) = 78%
Oksigen (O2) = 21 %
Argon (Ar) = 0.93%
Carbon dioxide (CO2) = 0,04 %
dll
B. Hukum - hukum Fisika yang berhubungan dengan penyelaman :
1. Hukum Boyle
2. Hukum Dalton
3. Hukum Henry
4. Hukum Charles
1. Hukum Boyle (perubahan
tekanan & volume)
Volume berbanding terbalik dengan
tekanan.
PV = K atau P1V1 = P2V2
Jika tekanan meningkat, volume gas akan
berkurang dan sebaliknya.
Jika tekanan menjadi 2x lebih besar,
volume akan menjadi setengahnya.
Permukaan :
Tekanan 1 ATA
Volume paru = 6 ltr
Kedalaman 10 mtr
Tekanan 2 ATA
Volume paru = 3 ltr
Kedalaman 20 mtr
Tekanan 3 ATA
Volume paru = 2 ltr
Hukum Boyle pada penyelaman
Tahan Nafas
Seorang penyelam yang menghirup nafas (6 ltr)di permukaan, akan merasa paru-parunyamakin lama makin tertekan oleh air waktumenyelam.
Bila seorang penyelam menghirup nafas penuh(6 ltr) pada kedalaman 10 meter (2 ATA),menahan nafasnya lalu naik ke permukaan(1 ATA), volume udara dalam paru-parumenjadi 12 ltr. Ia harus menghembuskan 6 ltruntuk menghindari paru-parunya janganmeledak.
P1V1 = P2V2
P1 = 2 ATA
V1 = 6 Ltr
P2 = 1 ATA
V2 = ?
P1V1 2 x 6
V2 = -------- = -------- = 12 ltr
P2 1
Perubahan terbesar volume gas yangmengikuti perubahan air terjadi dekat denganpermukaan Resiko terbesar trauma
Vo
lum
e (
ltr)
2
4
6
8
10
0
Tekanan
Kedalaman
21 3 4 5
0 10 20 30 40
2. Hukum Dalton : tekanan Partial
(PP) dari Campuran Gas.
Jumlah tekanan dari suatu campuran gas-
gas adalah jumlah dari tekanan partial dari
tiap gas yang membentuk campuran
tersebut, jika gas itu secara tersendiri
menempati seluruh ruang (volume).
Jika tekanan secara menyeluruh meningkat,
tekanan partial dari tiap-tiap gas juga akan
meningkat.
Karena udara terdiri dari 80% N2 dan 20% O2,
maka :
N2 = 80% dari 1 ATA = 0,8 ATA
O2 = 20% dari 1 ATA = 0,2 ATA
Permukaan = (1 ATA) = 0,8 ATA N2 + 0,2 ATA O2
(PP O2 = 20% x 1 ATA)
10 Mtr = (2 ATA) = 1,6 ATA N2 + 0,4 ATA O2
(PP O2 = 20% x 2 ATA)
30 Mtr = (4 ATA) = 3,2 ATA N2 + 0,8 ATA O2
(PP O2 = 20% x 4 ATA)
40 Mtr = (5 ATA) = 4,0 ATA N2 + 1,0 ATA O2
(PP O2 = 20% x 5 ATA)
Dari tabel di atas :
Pada kedalaman 40 mtr (tek 5 ATA),
penyelam yang bernafas dengan udara biasa
akan menghirup O2 dengan tek partial yang
sama (1 ATA) seperti bila ia sedang
menghirup 100% O2 di permukaan air.
Hal ini penting untuk mengetahui efek toksik
gas pernafasan pada kedalaman, penyakit
dekompresi dan penggunaan O2 maupun
campuran-campuran gas untuk tujuan
pengobatan.
3. Hukum Henry : Larutan gas dan
Cairan.
Berhubungan dengan penyerapaan gas
dalam larutan.
Pada suhu tertentu jumlah gas yang
terlarut dalam suatu cairan berbanding lurus
dengan tekanan partial gas tersebut di atas
cairan.
Gas Gas
1 ATA 2 ATA
Gas dlm larutan Gas dlm larutan
Di permukan laut (1 ATA) dalam tubuh
manusia terdapat ± 1 ltr larutan Nitrogen.
Bila seseorang menyelam sampai kedalaman
10 mtr (2 Atm), PP N2 yang dihirup menjadi 2
kali lipat N2 yang terlarut dalam jaringan
juga meningkat 2 kali lipat.
Jika tekanan dalam larutan cepat berkurang,
gas keluar dalam bentuk gelembung-
gelembung gas dapat menyumbat
pembuluh darah (dekompresi = bends)
4.Hukum Charles :
Perubahan Suhu dan Volume
Bila tekanan tetap konstan, volume gas
berbanding lurus dengan suhu absolut.
Bila volume tetap dan suhu meningkat,
tekanan akan meningkat
C. DAYA APUNG (Buonancy)
Hukum Archimedes :
Setiap benda yang dibenamkan sebagian
atau seluruhnya ke dalam cairan dapat
mengapung yang disebabkan oleh suatu
tenaga seberat bobot cairan yang digantikan
oleh benda tersebut.
Paru-paru yang mengembang maksimal
dapat mengapung di atas permukaan air laut
(daya apung positif)
Tingkat daya apung seorang penyelam
dipengaruhi oleh :
alat penyelaman
Tabung udara
Pakaian selam (wetsuit)
Volume paru
D. SUHU (Temperatur)
Suhu sekeliling menentukan kenyamanan seorang penyelam
Suhu perairan umumnya lebih dingin dari suhu tubuh normal (37 oC) kehilangan panas.
Makin bertambah kedalaman, makin berkurang suhu air panas matahari berkurang.
Suhu dingin gangguan fisiologis : pusing, sakit kepala, dll.
E. Penglihatan dan Cahaya
Air pembiasan mengganggu
penglihatan.
Topeng muka (Face mask) mengurangi
pembiasan.
Pembiasan kesan palsu : benda
kelihatan lebih dekat dan lebih besar.
Di bawah air, warna tidak tampak seperti di
permukaan penyerapan panjang
gelombang yang berbeda.
Posisi
Sebenarnya
Posisi Semu
Pemindahan Bayangan Dalam Air
Merah paling banyak diserap
Orange
Kuning sedikit kurang diserap
Hijau kurang banyak diserap
Biru
Ungu paling sedikit diserap
Benda warna merah, di bawah air sering terlihat
berwarna hitam karena warna merah diserap air.
F. Suara
Penghantaran gelombang suara tergantung
media yang dilewati
Kecepatan suara di air = 4x kecepatan di udara
Suara di udara cepat kehilangan energinya jika
dipancarkan ke air.
sukar untuk mendengar suara di dalam air.
Gendang telinga lebih mudah menerima
gelombang suara melalui udara.
Di dalam air gelombang suara dihantarkan
melalui tulang kepala.