חוקי פיזיקה בצלילה חופשית: חוק בויל

עודכן ב: אוג 28


חשוב להבין כיצד לחץ משפיע עלינו במהלך צלילה חופשית


בכל רגע נתון מופעל עלינו כמות מסוים של לחץ שנקרא לחץ אטמוספרי, אז מה זה בעצם הלחץ הזה?

לחץ אטמוספרי לעיתים נקרא גם לחץ ברומטרי הוא הלחץ, שמפעיל האוויר באטמוספירה של כדור הארץ, גודלו של הלחץ האטמוספרי הממוצע בגובה פני הים הוא 1 אטמוספירה,

ללחץ הזה יש משקל שווה ערך לכ -10 מטרים של מים, ככל שיורדים עמוק יותר מתחת למים הלחץ שמופעל עלינו עולה כך שנרגיש גם את הלחץ האטמוספרי

וגם את הלחץ שנוצר מהמים שמעליכם.

לכן, "הלחץ הסביבתי" הוא סכום הלחץ האטמוספרי ולחץ המים יחדיו.

לַחַץ זה נמדד ב"אטמוספרות" או ב"בר".


לדוגמה: ב10 מטר עומק אנחנו נמצא את עצמנו עם 1 אטמוספירה של לחץ מהמים + 1 אטמוספירה של לחץ מהאוויר = 2 אטמוספירות.


הלחץ שנוצר מהמים המכונה גם לחץ הידרוסטטי הוא שווה ערך למשקל המים

שנמצא מעלינו במהלך הצלילה ולכן הלחץ הזה יגדל ככל שנעמיק,

בכל 10 מטר עומק הלחץ שמופעל עלינו יגדל בעוד 1 אטמוספירה.

לכן, בעומק של 10 מטר, הלחץ הסביבתי הכולל המופעל על הגוף שלנו הוא:


1 בר (לחץ אטמוספרי) + 1 בר (לחץ מים) = 2 בר

כך שנחווה לחץ סביבתי כולל של 3 בר ב 20 מטר, 4 בר ב30 מטר וכן הלאה.



קורס צלילה באילת
קורס צלילה באילת


חוק בויל:


רוב הרקמות בגוף שלנו מורכבות בעיקר ממים ולכן אינן ניתנות לדחיסה.

מה שאומר שהגוף שלנו לא מושפע במידה רבה משינוי הלחץ הסביבתי במהלך צלילה חופשית.

עם זאת, גז כן ניתן לדחיסה, כך לצלילה חופשית כן יש השפעה על חללי האוויר הסגורים שיש לנו

בגוּף.


במהלך צלילה חופשית, האוויר בחללים אלו מושפעים מהלחץ הסביבתי המשתנה.

לדוגמא: זו הסיבה שאנחנו מרגישים לחץ באוזניים במהלך צלילה חופשית, או אפילו בשנירקול קל.

מלבד האוזניים שלנו, יש עוד מקומות בהם נמצא חללים סגורים עם אוויר שגם יכולים להיכנס עקב השינוי הסביבתי הגדל, כמו הסינוסים שלנו מהאוויר שנמצא בין הפנים לנסיכה שלנו.

הריאות שלנו גם מלאות באוויר אבל אין צורך להשוות בהם לחצים כי הם ניתנים לדחיסה.


חוק בויל מסביר איך נפח הגז בחללי האוויר האלו משתנה בהתאם לשינויי הלחץ השונים.


החוק קובע ש: "בטמפרטורה קבועה, ככל שהלחץ המופעל על הגז עולה, כך נפח הגז קטן וכן להיפך"


ככל שהלחץ עולה בעומק, נפח הגז פוחת באופן יחסי:

  • אם ניקח בלון לעומק 10 מטר, הלחץ הסביבתי הכולל יהיה 2 בר.

לכן הבלון יהיה שליש (1/2) מגודלו המקורי.

  • אם ניקח בלון בלון עד 20 מטר, הלחץ הסביבתי הכולל יהיה 3 בר.

לכן הבלון יהיה שליש (1/3) מגודלו המקורי.

  • אם ניקח בלון בלון עד 30 מטר (99 רגל), הלחץ הסביבתי הכולל יהיה 4 בר.

לכן הבלון יהיה רבע (1/4) מגודלו המקורי.

וכו...


השפעה על האוזניים, חללי האף והסינוסים:


חלל האוזן התיכונה שלנו הוא חלל מלא אוויר. ככל שאנחנו יורדים, הלחץ הסביבתי ממשיך לעלות,

שינוי בלחץ גורם לאוויר שנמצא בתעלת האוזן להיכנס ולמשוך פנימה את עוד התוף לכיוון האוזן התיכונה.

כדי למנוע בעיות לחצים, אנחנו משתמשים בטכניקות השוואת לחצים בזמן צלילה, במידה ולא נאזן לחצים בזמן ונמשיך לצול, אנחנו יכולים להיתקל בכאבים בכל אזור האוזניים והסינוסים.

אי השוואה יכולה לגרום לברוטראומה, (טראומה לאוזן התיכונה/אמצעית)

לכן חשוב שנשווה לחצים בזהירות ובקביעות כבר לפני שנרגיש לחץ באוזניים. כאב מעיד על כך

שמאוחר מדי כדי להשוות. במידה ותחושו כאבים במהלך הצלילה, עצרו את הירידה שלכם וההתחילו לעלות לפני השטח באופן מיידי.


חללי האף והסינוסים שלנו כמעט ואינם ניתנים לדחיסה ולכן חשוב מאוד לאזן את הלחצים האלה בזמן, לא לדאוג, בגלל הסינוסים, חלל האף והאוזניים שלנו מחוברים כל תהליך השוואת לחצים קורה ביחד!

כשמשווים לחץ באוזניים, לחצים בחללים האלו מתאזנים באופן אוטומטי.


-במהלך העלייה, הלחץ הנוצר בחללי האוויר מתחיל לרדת ולכן אין צורך להשוות לחצים בזמן העלייה.



קורס צלילה באילת
קורס צלילה באילת


השפעה על המסכה שלנו:


גם במסכה שלנו יש אוויר שדורש השוואת לחצים!

כמו שאר חללי האוויר הסגורים שיש לנו בגוף, בזמן כשהלחץ הסביבתי מתחיל לעלות נפח הגז הכלוא מתחיל לרדת, כך שאם לא נשווה לחצים במסכה במהלך הצלילה, אנחנו נרגיש את המסכה שלנו לוחצת יותר ויותר על הפנים והעיניים, מה שיכול לגרום לעיניים אדומות וכלי דם פגומים כאבי פנים.

כדי להתמודד עם הבעיה הזאת ולהשוות את הלחץ, ננשוף כמות קטנה של

אוויר דרך האף שלנו לתוך המסכה שלנו, נמשיך להשוות את הלחץ הזה באופן קבוע במהלך הירידה.

הלחץ במסכת הצלילה שלנו פוחת באופן אוטומטי במהלך העלייה, כך שאין צורך להשוות לחצים המלך העלייה.


לרוב משתמשים במסכה רכה עם כיס אף ונפח פנימי נמוך לצלילה חופשית,

הגמישות של המסכה הרכה הופכת אותה למעט יותר סלחנית לגבי מתי כדאי להשוות לחץ.

חשוב לציין, לא כדאי להשתמש במשקפי שחייה ומסכות ללא כיס אף לצלילות עמוקות יותר מ -1.5 מטר כדי למנוע פגיעה בעיניים, הסיבה היא שבגלל שאין כיס לאף, אין לנו דרך להשוות לחצים במסכה כי פשוט מאוד, האף חשוף ולא מאפשר השוואת לחצים בחלל סגור שיש מסביב לעיניים.



קורס צלילה באילת
קורס צלילה באילת


השפעה על הריאות שלנו במהלך צלילה חופשית:


הריאות הן החללים הגדולים ביותר המלאים באוויר בגוף האדם. אנחנו לא צריכים להשוות

לחצים בריאות שלנו מכיוון שהן גמישות ניתנות לדחיסה.

עם זאת, נפח הגז שיש לנו בגוף ובמיוחד בריאות, משפיע באופן ישיר על הציפה שלנו במים, השינויים בנפח הגז במהלך הצלילה יכולים לקבוע אם נתקע או נצוף במהלך הצלילה. (מוזמנים לקרוא על זה עוד בנושא פיזיקה: חוק ארכימדס)


דחיסות הריאות מוגבלת על ידי גמישות הסרעפת שלנו והשרירים הבין צלעתיים.

נפח האוויר בריאות יכל להידחס עד לכ20% מסך קיבולת הריאות, לכמות נפח הזה קוראים: (RV) - residual volume "נפח ריאה מנימאלי", לנפח ריאות מקסימלי קוראים: TLC - total lung capacity.

אחוז ה- RV ביחס ל- TLC נוטה לעלות בהדרגה עם הגיל, עקב

הפחתת האלסטיות של הסרעפת והפחתת הניידות של הצלעות.


במהלך קורס צלילה חופשית נלמד איך להתמודד עם שינויי הלחץ שנוצרים ואיך אפשר לשפר את גמישות הסרעפת והשרירים הבין צלעתיים ועל ידי כך גם למקסם את קיבולת הריאות שלנו באוויר!


רוצים לשמוע עוד על עולם הצלילה חופשית באילת?

מוזמנים להצטרף לקורס צלילה חופשית אצלנו בEilat Freedivers!