Fisika Penyelaman Fix

download Fisika Penyelaman Fix

of 28

  • date post

    16-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    226
  • download

    4

Embed Size (px)

description

Fisika Penyelaman Fix

Transcript of Fisika Penyelaman Fix

FISIKA PENYELAMAN

FISIKA PENYELAMANDesti121-028Ada bbrp faktor yang mempengaruhi penyelaman. Diantara faktor-faktor tersebut adalah:Tekanan airGaya apungTemperatur airViskositas airGelombang suaraPancaran cahayapengaruh visuil dan isyarat proprioseptifTEKANANAdalah f. Lingkungan yang paling penting yang mempengaruhi penyelamTekanan berbanding lurus dengan kedalaman penyelamTekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas : Newton per meter persegiKonversi unit tekanan1 atm = 14.692 psi= 1.0332 kg/cm2= 760 mmHg (berat jenis 13.39 g/cm3)= 760 Torr= 1033 cmH20 (berat jenis 1.0 g/cm3)= 33.07 fsw (berat jenis 1.025 g/cm3)= 10.08 msw (berat jenis 1.025 g/cm3)= 1.013 bars= 101.33 kilo Pascals (K Pa)Tekanan pada penyelam mempunyai 2 unsur :Tekanan karena air itu sendiriTekanan karena atmosfir di atas air

Tekanan atmosfirPA (pressure atmosfir) terbentuk karena berat atmosfir pada permukaan tubuh.Bervariasi sesuai dengan ketinggian diatas permukaan laut dan kondisi cuaca lokalUntuk menyelam di laut, tek. Atmosfir biasanya dianggap konstan dan sama dengan 760 mmHg (1 atm)Tekanan airPressure wate (PW) disebut juga tekanan meteran (gauge) adalah tekanan karena berat dari air diatas permukaan tubuhTekanan meningkat seiring meningkatnya kedalamanMerupakan perkalian dari berat jenis air dengan kedalaman linier penyelam dibawah permukaan air

PW : tek air; P : berat jenis air; D : kedalaman penyelamPW = P x DConsoBerapa tekanan air dalam kg/cm2 pada penyelam 10 m dibawah permukaan?Jawab :Rata-rata berat jenis air laut adalah :1.025 g/cm3 atau 0.001025 kg/cm310 m = 1000 cmMakaPW = 0.001025 kg/cm3 x 1000 cm = 1.025 kg/cm2Rumus umumUntuk menghitung tekanan air dalam atmosfir bila kedalaman diberikan dalam feat sea water (fsw)

Untuk menghitung tekanan air dalam atmosfir bila kedalaman diberikan dalam meter sea water (msw)PW = D33.07PW = D10.08Untuk menghitung tekanan air dalam pounds per inci persegi (psi) bila kedalaman (D) diberikan dalam feet sea water (fsw)

oleh karena 33.07 fsw = 1 atm =14.6921 fsw = 14.692 =0.444 psi 33.07Maka PW + D 0.444Tekanan absolutTotal dalam tekanan absolut (PB) adalah jumlah dari tekanan air dan tekanan atmosfir. Satuannya

Untuk menghitung tekanan absolut dalam ATA untuk penyelaman dari permukaan laut sampai kedalaman D feet PB = PW + PAPB = PW + 1PB = D + 1 33.07Untuk menghitung tekanan absolut dalam psi untuk penyelaman dari permukaan laut sampai kedalaman D feet

PB + (D-0.444) + 14.69Tekanan dan KedalamanMeskipun kedalaman penyelam diukur dalam feetsea water, dalam kenyataannya itu menggunakan tekanan meteran. Jarum angka meteran (gauge/dial) merubah tekanan menjadi kedalaman dan menganggap berat jenis (SG) air 1.025 g/cm3

DACT = DG . 1.025 SGDACT : kedalaman sesungguhnyaDG : kedalaman yg ditunjukkan oleh alat pengukur (gauge)SG : berat jenis airTekanan parsial gas-gasTekanan parsial gas (Pgas) sama dengan pecahan dari tekanan total dari gas tersebutPgas = Fgas . P total

Bila tekanan absolut dengan ATAPgas = Fgas . (D+33)/33Pengukuran TekananHukum gas idealHukum BoyleHukum CharlesHukum DaltonHukum gas non ideal15Hukum Gas IdealApabila gas dipakai untuk pernafasan, gas ini mengandung uap air yang kadarnya tergantung pada temperatur. Uap air akan mengembun bila gas didinginkan. Pada udara pernafasan, uap air harus dihilangkan dengan menggunakan tekanan gas kering. Pada hukum gas ideal Ptotal PH2O (torr), terdapat 2 kondisi : BTPS (body temperatur (37 C) and Pressure Saturated water vapor) dan STPD (Standar temperature (0C) and Pressure Dry)

VSTPD = VBTPS . (Ptotal 47 / 760) . (273 + 0 / 273 + 37)

Catatan : 47 torr = tekanan uap air pada 37 CIntinya STPD itu udara saat normal, BTPS udara saat menyelam16Hukum BoyleHukum boyle mengatakan bahwa bila temperatur konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekananP1V1 = P2V2 atau V2 = V1. P1/P2

Contoh :

Kedalaman (fsw)Ptotal (ATA)Volume011.00 liter3320.50 liter6630.33 liter9940.25 literHukum CharlesHukum Charles menyatakan bila volume gas konstan, tekanan gas berhubungan langsung dengan temperaturnya.

P1/T1 = P2/T2 atau P2 = P1.T2 / T1Conso:Selama proses pengisian satu tabung SCUBA sampai 2500 psia, temperatur interna naik sampai 50C. Berapa tekanan tabung bila tabung mendingin pada suhu kamar 27C, volume konstan pada tabung baja

JawabP2 = P1 . T2/T1P2 = 2500 . (273 + 27) / (273+50)P2 = 2322 psigHukum DaltonHukum dalton menyatakan bahwa tekanan total dua gas atau lebih dalam suatu ruang SAMA dengan jumlah tekanan gas parsial yang ada di ruang tersebut.Ptotal = Pgas1 + Pgas 2 + PgasXAtauP total = (P1V1 / V1) + (P2V2 / V2) + dst

Hukum dalton digunakan pada penyelaman dalam dengan udara baisa maupun campuran gas seperti heliox, dengan hukum dalton dapat diperkirakan kedalaman agar tidak terjadinya keracunan gasHukum Gas Non Ideal ( Hukum Van der Waals)Hukum ini menganggap tidak ada interaksi antara molekul gas yang berdekatan.N.Fgas.T = (P + N2. a) . (V N.b) / V2

ATAUP = (N.Fgas.T / V-N.b) (N2.a/V2)

Konstanta Van Der Waals

aGASaL2 atm/ (mol)2bL / molOksigen1,3600,03183Nitrogen1,3900,03219Argon1,3450,03913Helium0,0340,0237Gaya ApungAdalah suatu gaya yang membuat benda terapungGaya apung tergantung pada density (berat per satuan volume) dan berat jenis.Pada air laut densitynya 64 pon per kaki kubik, sedangkan air tawar 62,4 pon per kaki kubik. Maka benda lebih mengapung di air lautTubuh manusia berat jenisnya 1,0 tetapi bervariasi tergantung jumlah lemak pada tubuh. Rata rata orang gemuk atau yang berlemak lebih akan lebih mudah mengapung.Gaya apung dapat ditambah dengan mengambil nafas dalam atau dengan menggembungkan rongga dadaAda 3 istilah yang sering dipakai dalam penyelaman pada perbedaan tingkat gaya apung :Gaya apung + menunjukan benda mengapungGaya apung menunjukan benda tenggelamGaya apung netral menunjukan benda mengambangTemperatur AirKonduktivitas panas dalam air 25x lebih besar daripada udara, oleh karena itu penyelam akan kehilangan panas lebih cepatViskositas AirViskositas air lebih tinggi dari udara, oleh karena itu beban energi pada saat bergerak di air lebih besarSifat Gelombang SuaraKecepatan suara di air lebih besar dibanding udara (4700 kaki/menit dibanding 1090 kaki/menit). Akan tetapi tekanan air terhadap membran timpani menyebabkan fungsinya tidak bekerja, dalam air konduksi tulang merupakan hantaran utama untuk pendengaranSifat Pancaran SinarIndeks refraksi pada air 1.3 kali dibanding di udara, membuat benda nampak 25% lebih besar atau tampak lebih dekat.Pengaruh Visual dan Isyarat ProprioseptifManusia umumnya menggunakan indra penglihatan, pendengaran dan proprioseptif. Akan tetapi di dalam air fungsi pendengaran hilang, dan penglihatan berkurang karena sinar di air sedikit, ditambah dengan kekeruhan air.Fungsi proprioseptif pun berkurang dikarenakan gaya apung pada air, jadi penyelam hanya merasa tubuhnya akan naik ke atas.