Чтобы рассчитать, во сколько раз давление на глубине 100 метров превышает нормальное атмосферное давление, нужно учитывать два компонента давления: атмосферное давление на поверхности и гидростатическое давление воды на глубине.
Атмосферное давление на поверхности: Нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет примерно 101,3 кПа (килопаскалей) или 1 атм (атмосфера).
Гидростатическое давление на глубине: Давление, создаваемое столбом воды, рассчитывается по формуле:
[
P = \rho \cdot g \cdot h
]
где ( P ) – давление, (\rho) – плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³ для пресной воды), ( g ) – ускорение свободного падения (около 9,81 м/с²), ( h ) – глубина (100 метров в данном случае).
Подставляя значения, получаем:
[
P = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9,81 \, \text{м/с}^2 \times 100 \, \text{м} = 981000 \, \text{Па} = 981 \, \text{кПа}
]
Общее давление на глубине 100 метров: Полное давление на данной глубине состоит из суммы атмосферного давления и гидростатического давления:
[
P{\text{total}} = P{\text{atmospheric}} + P_{\text{hydrostatic}} = 101,3 \, \text{kPa} + 981 \, \text{kPa} = 1082,3 \, \text{kPa}
]
Отношение давления на глубине к атмосферному давлению:
[
\text{Отношение} = \frac{P{\text{total}}}{P{\text{atmospheric}}} = \frac{1082,3 \, \text{kPa}}{101,3 \, \text{kPa}} \approx 10,68
]
Таким образом, давление на глубине 100 метров примерно в 10,68 раза превышает нормальное атмосферное давление. Это значительное увеличение давления, и именно по этой причине ныряльщикам приходится учитывать физиологические эффекты, такие как баротравмы и декомпрессионная болезнь, при погружении на такие глубины.