Trong loạt video chia sẻ kiến thức Khoa học kỳ thú, thầy Nguyễn Thành Nam - giáo viên giảng dạy môn Vật lý tại Hệ thống Hocmai.vn đã lý giải hiện tượng thú vị nhưng đầy nguy hiểm - phình to cơ thể sau khi lặn dưới nước thông qua kiến thức Vật lý bậc THPT.
Khả năng hòa tan của chất khí vào trong nước phụ thuộc rất mạnh vào áp suất nén, áp suất càng lớn thì lượng khí hòa tan tối đa vào trong một lít nước càng cao. Người ta đã ứng dụng tính chất này để tạo ra các loại nước ngọt có ga. Khí cácbonic được nén dưới áp suất cao để nó hòa tan vào trong nước giải khát, áp suất nén đúng bằng áp suất của phần khí ở khoảng không còn lại phía trên. Khi bật nắp chai hoặc lon nước ngọt có ga, phần khí áp suất cao bị thoát ra ngoài làm cho áp suất trên mặt thoáng của chất lỏng bị giảm đột, và làm giảm mạnh khả năng hòa tan của khí cácbonic vào trong nước ngọt, lượng khí cácbonic dư thừa sẽ tách ra khỏi chất lỏng dưới dạng bọt khí, nổi lên bề mặt của chất lỏng.
Bên trong cơ thể con người chứa một lượng nước rất lớn nằm trong thành phần cơ bản của máu, huyết tương, và bên trong các mô. Bình thường cơ thể vẫn hòa tan một lượng nhất định chất khí như nitơ, oxy, cacbonic, và các khí khác. Trong môi trường khí quyển trên mặt đất, áp suất khí vào khoảng 1 át-mốt-phe, tương đương một khối lượng 10 tấn đặt lên một mét vuông diện tích. (Con số nghe ghê gớm, nhưng do con người đã làm quen với môi trường trong quá trình tiến hóa, nên không gặp vấn đề gì).
Trong trường hợp lặn sâu xuống nước, cứ xuống sâu thêm 10 mét nước thì áp suất lại tăng thêm 1 át-mốt-phe, áp suất này tác động lên toàn bộ môi trường bên trong cơ thể người làm cho khả năng hòa tan của các khí vào cơ thể cũng tăng lên, kết quả là các khí do con người hô hấp vào bên trong cơ thể sẽ hòa tan rất nhiều vào máu, huyết tương, và mô bên trong cơ thể.
Nếu sau một quá trình lặn sâu dưới nước mà nổi lên quá nhanh thì áp suất sẽ đột ngột giảm mạnh, các khí đang hòa tan với nồng độ rất cao bên trong cơ thể sẽ thoát ra dưới dạng các bọt khí. Các bọt khí này sẽ tràn ngập các mạch máu ngăn cản quá trình tuần hoàn, tràn ngập các mô và cơ quan làm chúng bị phồng to lên, gây ra sự nguy hiểm lớn cho tính mạng con người.
Do đó, trong quá trình làm việc, khi phải di chuyển từ môi trường có áp suất cao sang môi trường có áp suất thấp, người lao động buộc phải tuân thủ các quy trình đảm bảo an toàn nhiều khi rất ngặt nghèo để tránh xảy ra tình trạng nguy hiểm cho tính mạng.
Hiện nay, người ta áp dụng biện pháp hít chất khí hỗn hợp và tăng áp đối với chất khí theo độ sâu lặn, nên người thợ lặn đã có thể hoạt động dưới biển trong vòng độ sâu tới 300 m.
Thông qua loạt video chương trình Khoa học kỳ thú do các giáo viên tại Hệ thống Giáo dục Hocmai.vn chia sẻ, bên cạnh việc áp dụng kiến thức môn Vật lý bậc THPT vào lý giải hiện tượng phình to cơ thể sau khi lặn dưới nước, học sinh còn có thể áp dụng kiến thức các môn Toán, Hóa để lý giải nhiều các hiện tượng như: Cực quan, cách chế tạo pháo hoa, hố đen vũ trụ...
Thế Đan