217. Sukeltajan kokema paine
- Sukeltaja on meressä 42 metrin syvyydessä. Määritä sukeltajan kokema kokonaispaine.
- Missä syvyydessä paine on kasvanut kymmenkertaiseksi ilmanpaineeseen verrattuna?
Ratkaisu
a. Kokonaispaine koostuu yllä olevan veden hydrostaattisesta paineesta ([[$\rho gh$]], nyt h on 42 m) sekä ilmanpaineesta ([[$p_0=101325\text{ Pa}$]]). Saadaan
[[$$p=p_{\text{hydr}}+p_0=1000\text{ kg}/\text{m}^3\cdot 9,81\text{ m}/\text{s}^2\cdot 42\text{ m}+101325\text{ Pa}=513345\text{ Pa}\approx 510\text{ kPa}$$]]
b. Kokonaispaineen halutaan olevan 1 013 250 Pa. Syvyys on ratkaistavissa samasta yhtälöstä kuin a-kohdassa:
[[$\begin{align*}p&=\rho gh+p_0& \\ p-p_0&=\rho gh & ||:\rho g \\ h&=\frac{p-p_0}{\rho g}=\frac{1013250\text{ Pa}-101325\text{ Pa}}{1000\text{ kg}/\text{m}^3\cdot 9,81\text{ m}/\text{s}^2}=92,9\dots\text{m}\approx 93\text{ m} & \\ \end{align*}$]]