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GM - 17/12/2009 Flottabilité, Autonomie, Vision, Acoustique, Froid, Noyade

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Cours Physique – Accidents

FlottabilitéAutonomie

Vision – AcoustiqueFroid

Noyade

Niveau 2


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Sommaire• Objectif du cours :

– Rappel prérogatives– Pourquoi ce cours ?

• Archimède• Mariotte• Le Froid en plongée• Vision• Accoustique• La Noyade


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• Objectif du cours :– Rappel prérogatives– Pourquoi ce cours ?



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Objectif du cours

• Prérogatives d’un niveau 2 ?– Manuel du moniteur– Autonomie relative (avec DP) jusqu’à 20 mètres– Encadré par N4 minimum jusqu’à 40 mètres

• Pourquoi ce cours ?– Connaitre les principes de base en physique en

rapport avec la plongée– Prévention des accidents (barotraumatismes, pannes

d’air…)


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Archimède

• Schéma


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Archimède

• Constat– On se rend compte lors d’une plongée qu’une

bouteille qui est lourde à l’extérieur ne se sent presque plus en immersion� C’est grâce à la poussée d’ ARCHIMEDE

• Définition– Tout corps plongé dans un liquide reçoit une poussée

verticale de bas en haut égale au poids du volume du liquide déplacé


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Archimède

• Application en plongée– Gestion du lestage– Poumon ballast– Remontée assistée– Différents lieux de plongée

• Flottabilité– Un objet qui coule a une flottabilité « Négative »– Un objet qui flotte a une flottabilité « Positive »– Un objet qui reste en suspension a une flottabilité

« Neutre »


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Archimède

• Poids– Poids Apparent = Poids Réel – Poussée d’Archimède– La Poussée d’Archimède est égale à V (Volume) x d

(densité du liquide)

• Exemple– En immersion en eau douce, un bloc de 12 litres subit

une poussée de 12 kg (d=1). Comme ce bloc pèse en réalité 14 kg, son poids apparent dans l’eau sera de + 2kg (donc le bloc coule)


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• Exemples de mise en évidence– Un plongeur plonge en eau douce (d=1). Celui-ci pèse 75 Kg

équipé pour un volume de 80 litres. Que se passe t-il si il va à l’eau comme ça ?

• Il flotte

– Que doit-il faire ?• Ajouter du poids pour se lester

– Combien de poids doit-il rajouter ?• 5 kilos

– Ce même plongeur part en vacances en Egypte (d=1,03). Que va-t-il se passer ?

• Comme la densité de l’eau est supérieure, il devra se lester davantage. Effectuons les calculs.

Archimède


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Mariotte

• Constat– On se rend compte que :

• Lorsque l’on plonge une bouteille en plastique vide fermée dans l’eau, celle-ci se déforme en se comprimant

• Lorsque l’on immerge un bocal à l’envers le volume d’air se réduit en fonction de la profondeur

� C’est l’action directe de la loi de MARIOTTE

• Rappel sur les pressions– Une pression est une force appliquée sur une

surface. Elle s’exprime notamment en kg/cm2 ou en bar.


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Mariotte

• Les pressions– La pression « Atmosphérique » est de 1 Bar au

niveau de la mer (Altitude = 0)– La pression « Hydrostatique » est la pression dans

l’eau résultante de la profondeur (1 bar tous les 10 mètres)

– La pression « Absolue » ( « Ambiante » ou « Totale ») est la somme des 2 pressions ci-dessus


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Mariotte

• Schéma


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Mariotte

• Enoncé de la loi de Mariotte– A température constante, le produit de la pression par

le volume est une constante.

• FormuleP x V = Cste

• Formule par extensionP1 x V1 = P2 x V2 = Cste


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Mariotte

• Schéma


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Mariotte

• Variations de pression


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Mariotte

• Zone 0-10 mètres– C’est la zone la plus dangereuse. En effet, à la

remontée, le volume d’air double dans les 10 derniers mètres

• Application en plongée– Consommation d’air en fonction de la profondeur– Calcul d’autonomie– Utilisation de la Stab– Barotraumatismes


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Mariotte

• Exemples– Un bloc de 15 litres gonflé à 200 bars. Quel est son volume d’air

à 1 bar (en surface) ?• 3000 litres d’air

– Un plongeur respire en surface 20 litres d’air par minute. Ce dernier descend à 20 mètres. Quelle sera sa consommation équivalente à 20 mètres ?

• 60 litres d’air par minute

– Combien de temps restera à 20 mètres notre plongeur ci-dessus ?

• 50 minutes


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Mariotte

• Exemples– Même question que la précédente mais le plongeur doit

conserver 50 bars de réserve ?• 37,5 minutes


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• Archimède• Mariotte• Le froid en plongée• Vision• Accoustique• La Noyade


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Le froid en plongéeLa définition : Les échanges thermiques ce caractérisent par le transfert de chaleur des corps chauds vers les corps froids

Nous échangeons Nous échangeons Nous échangeons Nous échangeons 25 fois plus vite25 fois plus vite25 fois plus vite25 fois plus vite avec l'eau qu'avec l'air. avec l'eau qu'avec l'air. avec l'eau qu'avec l'air. avec l'eau qu'avec l'air.

La température d'équilibre d’un être humain La température d'équilibre d’un être humain La température d'équilibre d’un être humain La température d'équilibre d’un être humain (sans besoin de protection) est :est :est :est :dans une dans une dans une dans une eau à 33 °Ceau à 33 °Ceau à 33 °Ceau à 33 °Cdans dans dans dans l’air à 25 °Cl’air à 25 °Cl’air à 25 °Cl’air à 25 °C

Le froid peux être une cause d'accidents et un facteur favorisanLe froid peux être une cause d'accidents et un facteur favorisanLe froid peux être une cause d'accidents et un facteur favorisanLe froid peux être une cause d'accidents et un facteur favorisant t t t (essoufflement, ADD, sinus…)

DansDansDansDans notre gravière la température de l’eaunotre gravière la température de l’eaunotre gravière la température de l’eaunotre gravière la température de l’eauen été est de :en été est de :en été est de :en été est de :

20°C en surface, 20°C en surface, 20°C en surface, 20°C en surface, 15°C à 15°C à 15°C à 15°C à ––––5 m et 5 m et 5 m et 5 m et 10°C à 10°C à 10°C à 10°C à ----20202020 m. m. m. m.

en hiver la température est d’environ 5°C quelle que soit la proen hiver la température est d’environ 5°C quelle que soit la proen hiver la température est d’environ 5°C quelle que soit la proen hiver la température est d’environ 5°C quelle que soit la profondeur.fondeur.fondeur.fondeur.


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Le froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongéeConseils pour limiter cette action du froid ??Conseils pour limiter cette action du froid ??Conseils pour limiter cette action du froid ??Conseils pour limiter cette action du froid ??

AVANT la plongée :Alimentation légère avec glucides Alimentation légère avec glucides Alimentation légère avec glucides Alimentation légère avec glucides + + + + s’hydraters’hydraters’hydraters’hydrater (pas d’alcool)Bonne forme physiqueBonne forme physiqueBonne forme physiqueBonne forme physique (attention à la fatigue du trajet, fête de la

veille…)Se vêtir chaudement et rester au chaudSe vêtir chaudement et rester au chaudSe vêtir chaudement et rester au chaudSe vêtir chaudement et rester au chaud si possible pour le briefing

(et à l’abri du vent, de la pluie, embruns…)Mettre sa combinaison au dernier momentMettre sa combinaison au dernier momentMettre sa combinaison au dernier momentMettre sa combinaison au dernier moment (selon organisation de

la plongée, garder ses chaussures sur sol froid)Matériel bien ajusté et non trouéMatériel bien ajusté et non trouéMatériel bien ajusté et non trouéMatériel bien ajusté et non troué : combinaison, cagoule (bien

protéger la nuque), gants, chaussons (ni trop grands, ni trop serrés), voir combinaison semi-étanche ou étanche.Deux détendeurs complets en hiver (en cas de givrage).

Planifier Planifier Planifier Planifier (en autonomie) une plongée de courte durée (20 à 30 mn) et faible profondeur


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Le froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongée

PENDANT la plongée - Que ressent le plongeur ?Que ressent le plongeur ?Que ressent le plongeur ?Que ressent le plongeur ?

L'accélération du rythme L'accélération du rythme L'accélération du rythme L'accélération du rythme ventilatoireventilatoireventilatoireventilatoire et cardiaqueet cardiaqueet cardiaqueet cardiaque (elle intervient rapidement après l'agression thermique et vise à augmenter la quantité d'O2 capturée lors de la ventilation pour accroître la production calorifique interne)

«««« RecroquevillementRecroquevillementRecroquevillementRecroquevillement » + désintérêt pour la plongée» + désintérêt pour la plongée» + désintérêt pour la plongée» + désintérêt pour la plongéeObservations chez vos co-équipiers

La sensation d’engourdissement, perte de sensibilité des doigts La sensation d’engourdissement, perte de sensibilité des doigts La sensation d’engourdissement, perte de sensibilité des doigts La sensation d’engourdissement, perte de sensibilité des doigts et piedset piedset piedset pieds

ATTENTION � vous aurez des difficultés pour secourir

Tremblements Tremblements Tremblements Tremblements ---- FrissonsFrissonsFrissonsFrissons

Crampes Crampes Crampes Crampes –––– Levres cyanoséesLevres cyanoséesLevres cyanoséesLevres cyanosées

Diurèse Diurèse Diurèse Diurèse (envie d'uriner)


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Le froid en plongéeConseils pour limiter cette action du froid ??

PENDANT la plongée ?

Signaler dés les premiers symptômesSignaler dés les premiers symptômesSignaler dés les premiers symptômesSignaler dés les premiers symptômesAttention le point d’arrivée peut être encore loin !!!

Fin de plongéeFin de plongéeFin de plongéeFin de plongéeLimiter les mouvementsLimiter les mouvementsLimiter les mouvementsLimiter les mouvementsLimiter le tempsLimiter le tempsLimiter le tempsLimiter le temps de plongée et la profondeuret la profondeuret la profondeuret la profondeur (remonter

pour chercher de l'eau plus chaude en surface) Rester toujours ensemble Rester toujours ensemble Rester toujours ensemble Rester toujours ensemble (pas de retour seul à cause du froid !!)

Palier de sécurité OBLIGATOIRE + accroitre le temps Palier de sécurité OBLIGATOIRE + accroitre le temps Palier de sécurité OBLIGATOIRE + accroitre le temps Palier de sécurité OBLIGATOIRE + accroitre le temps de paliersde paliersde paliersde paliers et si possible faire une plongée sans palier (rajouter quelques minutes selon autonomie)

Vigilance sur l’orientation


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Le froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongéeConseils pour limiter cette action du froid ??

APRES la plongée ?

Se déséquiper et se sécherse sécherse sécherse sécher rapidement sans sans sans sans se frotter ni frictionse frotter ni frictionse frotter ni frictionse frotter ni friction (réchauffement progressif du corps)

Se vêtir chaudementSe vêtir chaudementSe vêtir chaudementSe vêtir chaudement et se protéger du ventse protéger du ventse protéger du ventse protéger du ventBoisson chaude et sucrée Boisson chaude et sucrée Boisson chaude et sucrée Boisson chaude et sucrée (jamais d’alcool)

� Demander conseils aux autres plongeurs, GP, DP…


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Le froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongéeLe froid en plongée

BONUS

Comment éviter une « barre au sinus » ? Avant l’immersion faire des cycles respiratoires avec détendeur sans

masque à la surface


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Froid - Ce qu’il faut retenir


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• Objectif du cours :


• Archimède

• Mariotte• Le froid en plongée

• Vision• Accoustique

• La Noyade


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La vision sous marine subit des modifications liées à la différence d’indice de réfraction entre l’air contenu dans le masque et l’eau, ainsi que par l’absorption

sélective de la lumière et la diffusion due aux particules de l’eau

La réfraction

Lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre la lumière forme un angle. Ce phénomène est appelé "Réfraction".

La vision sous l’eau


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Il y a donc grossissement (d’un facteur 4/3 )

Les objets paraissent rapproché (facteur 3/4)

La vision sous l’eau


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Ce phénomène est due à l’eau. L’intensité lumineuse diminue et les couleurs disparaissent au fur et à mesure de la profondeur.

La vision – L’Absroption


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La vision sous l’eauVision déformée

Grossissement : x 4/3Objets rapprochés : x ¾

� attention au distance des objets à risque

Champ de vision rétréci de 50% � se tourner, pivoter pour voir� signes de communication effectués en face du

masque

Couleur � lampes pour restituer les couleurs et signes de nuit


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• Archimède


• Vision• Accoustique• La Noyade


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Les sons sous l’eauVitesse des ondes sonores dans :

air = 330 m/seau = 1500 m/s

�Dans l’eau le son arrive aux 2 oreilles en même temps

� on ne sait pas d’où vient le son

ATTENTIONATTENTIONATTENTIONATTENTION au bruit de moteur à l’approche de la au bruit de moteur à l’approche de la au bruit de moteur à l’approche de la au bruit de moteur à l’approche de la surface surface surface surface

�� Tour dTour dTour dTour d’’’’horizon horizon horizon horizon àààà ----3m / bien respecter la 3m / bien respecter la 3m / bien respecter la 3m / bien respecter la profondeur des paliersprofondeur des paliersprofondeur des paliersprofondeur des paliers


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• Archimède


• Vision• Accoustique

• La Noyade


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La noyade : méchanisme

• C’est une irruption d’eau dans les voies aériennes.• Il y a 2 phénomènes qui se suivent:

– irruption d’eau dans les voies aériennes.– déglutition d’eau.

• Lors de l’irruption d’eau dans les voies aériennes, il y a toux.

• Lors de la toux, il y a une nouvelle inhalation d’eau.• Le poumon ne reçois plus d’air, il n’y a plus d’oxygène

pour le cerveau et donc perte de connaissance.


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La noyade : les causes

• Panne d’air• Epuisement• Panique • Syncope: cardiaque ou apnée• Sur-accident:

– Narcose, Essoufflement, hyperoxie– SP, ADD – Froid– Choc du au milieu

• Incarcération (filet, épave, grotte, tunnel, ..)• Panne matériel• Hydrocution


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Les signes de la noyade

• Selon la gravité :– La victime est consciente et « stressée ».

– La victime est inconsciente mais respire.– Elle ne ventile plus, mais le coeoeur bat.

– Elle est en arrêt cardio-respiratoire.

• La Conduite à Tenir :– La sortir de l’eau– Oxygène, secourisme …


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La noyade: Prévention

• Savoir nager• Condition physique• Hygiène de vie• Entrainement technique • Contrôle et entretien de l’équipement• Attention aux Conditions

– Météo, courant, visi, froid– Plongées spéciales: épaves, grottes, etc

• Pas de plongée solo• Surveillance des autres• Assistance immédiate


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Merci de votre attention

Bibliographie :

Cours CAMNS

Dominique Gazeux

Dominique Steinmetz

Claude Bordi

IllustraPack

Alain Flour

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