¿Podría una persona que bucea sacar su tanque de aire y usarlo para propulsarse?

Aquí hay una manera de evitar el problema.

Nuestro héroe se quita el tanque de aire, lo aleja de sí mismo y comienza a buscar a tientas para deshacer la tapa. ¡No funciona! Él nunca ha abierto una de estas cosas por sí mismo y mucho menos bajo el agua, y mucho menos sin instrucciones por primera vez mientras lo atacaba un tiburón, y estas cosas probablemente tienen mecanismos de seguridad para evitar que buzos estúpidos lo hagan por accidente, y ¿por qué estoy haciendo esto, por qué estoy Yo aquí oh no aquí viene!

En ese momento, el tiburón se abalanza sobre nuestro héroe y muerde el extremo superior del tanque y de alguna manera arranca el sello del tanque. El tanque sale volando del alcance de nuestro héroe hacia el azul profundo. Pero la explosión de la descompresión asusta al tiburón y le da tiempo al buzo para escapar.

Mi pregunta es, ¿sería físicamente posible hacer eso con el tanque de aire?

No.

Fuente: Probado.

De hecho, nos han enseñado a respirar de un tanque sin un regulador. Puede hacerlo al emplumar la válvula. Pero incluso cuando lo abre por completo, el empuje simplemente no es suficiente para impulsarlo a una velocidad comparable incluso con un aleteo relajado.

Mucho peor que el empuje limitado es la presencia de torque . Se siente como si todo el empuje modesto que obtienes se destine a hacer girar el tanque, no a moverlo lateralmente. El par es realmente fuerte, es virtualmente imposible de mantener. Incluso si abres un tanque fuertemente unido a ti mismo, sí, lo he hecho, el empuje aún se dirige hacia girarte, en lugar de impulsarte.

Un tanque podría convertirse en un dispositivo de propulsión efectivo utilizando el efecto Venturi, similar a los infladores deslizantes de evacuación de aviones , para usar agua como masa de trabajo adicional y empujarla a lo largo del eje del tanque, no hacia un lado. Pero eso no es algo que puedas manipular bajo el agua.

Para un buzo que no planee esta situación, usar el aire para respirar y las aletas para propulsión le dará una velocidad considerablemente mayor. Ni de lejos tanto como un tiburón, por supuesto...

En primer lugar, contener la respiración mientras emerges de una inmersión profunda es una muy mala idea: el aire de tus pulmones se expandirá a medida que te acerques a la superficie y te convertirá en un globo, probablemente matándote más rápido que una embolia gaseosa.*

Luego, volviendo a su pregunta real, para obtener propulsión de un cohete en el aire, usamos un tubo Venturi para acelerar el flujo de gas caliente a velocidades supersónicas, logrando así el empuje necesario. En su caso, tenemos un gas frío que difícilmente puede acelerarse a una velocidad decente, pero seguro que no es supersónico.

Diría que no puede funcionar.

Las personas que han estudiado la propulsión por aire comprimido lo han utilizado para mover una hélice.

Se analiza la posibilidad de aplicación del método de propulsión neumática en submarinos turísticos. Los resultados ilustran que: bajo la premisa de una calidad más ligera del sistema de propulsión, el método de propulsión neumática cumple con la velocidad bajo el agua requerida y su duración.

La embolia gaseosa es lo que sucede cuando los gases disueltos en el círculo sanguíneo vuelven al estado gaseoso, formando burbujas que pueden obstruir el flujo sanguíneo.

Y la imagen a continuación muestra lo que le sucede a la vejiga natatoria de un pez cuando se la saca del fondo del mar en un bote.

Advertencia: imagen gráfica

Idea alternativa: tu buzo ya tiene un dispositivo de propulsión.

https://blog.mares.com/understanding-scuba-divers-code-1082.html

Simplemente no es lo suficientemente rápido como para alejarlo del tiburón. Que claramente está interesado pero no tan interesado o ya lo habría mordido.

La idea está tomada de un esquema de cómo escapar de un toro bravo. Su buceador se quita el traje y lo lanza con el dispositivo de propulsión, con el traje vacío aleteando detrás. El tiburón lo sigue y el buzo se escapa.

El buzo no es Ahab. Regresa al bote y procede a beber cerveza y escuchar música y ver la puesta de sol y regocijarse de que está vivo.

Bueno... un poco... tal vez... Oh, está bien... No.

¿Alguna vez ha tratado de aferrarse a una manguera contra incendios? Si no es así, hay una razón por la cual los bomberos tienden a usar varias personas para sostenerlos . La fuerza detrás de la liberación de la presión es mayor de lo que la mano o el brazo humanos pueden compensar.

Puedo imaginar fácilmente que la presión en un tanque de oxígeno producirá el mismo problema. Sí, puede sujetar el arnés, pero la fuerza aún puede arrancarle el tanque de las manos y/o el arnés (que no está diseñado para resistir la fuerza).

Incluso si pudieras retenerlo, ¿cómo lo diriges? Estarías montando el tanque como Slim Pickens montando la bomba nuclear en Dr. Strangelove (y tendrías el mismo control) y el resultado más probable es dar saltos mortales inversos porque tu cuerpo está creando una gran resistencia por encima del plano de liberación de energía ( pensar "molinete"); o estarías colgando de los arneses (con toda la descarga en tu cara...) e yendo a donde el tanque te quiera llevar.

Este sería un gran momento de James Bond, del tipo en el que sonríes y te golpeas la frente con la mano porque sabes que es completamente imposible, pero es muy divertido de ver.

Si bien podría ser teóricamente posible hacer esto, no sería práctico. Su héroe tendría que quitarse el tanque (que se lleva en un arnés similar a una mochila), llevarlo hasta donde pueda agarrarlo, cerrar la válvula del tanque, desenroscar el regulador y volver a abrir la válvula. Mientras hace esto, el tiburón tiene mucho tiempo para atraparlo y comérselo.

Otro detalle es que el aire va a salir del tanque en ángulo recto con el tanque, debido a la forma en que está construida la válvula: https://www.leisurepro.com/blog/scuba-gear/a-beginners-guide- a-válvulas-de-buceo/

Además, aunque nunca lo he probado, realmente dudo que el escape de aire comprimido proporcione suficiente fuerza para impulsar a tu héroe muy lejos, ciertamente no directamente fuera del agua. Si quiere ascender rápidamente desde solo 30 pies, probablemente lo mejor sería dejar caer su cinturón de lastre, pero incluso eso le dará al tiburón mucho tiempo para morder. Ese es el verdadero problema aquí: los tiburones nadan rápido, los buzos no.

La mejor respuesta es no ponerse en esas posiciones =)

Sin embargo, suponiendo que te encuentres cara a cara con un tiburón, estos tanques pueden producir una enorme cantidad de fuerza .

La gran pregunta será cuánta energía tiene. Afortunadamente, el almacenamiento de energía como aire comprimido es una cosa, ¡así que tenemos una página de wikipedia con los cálculos necesarios!

$W=P_bV_b\ln\frac{p_a}{p_b} + (p_b-p_a)V_b$

En este caso:

• $V_b$, el volumen del tanque =$0.011 m^3$, un típico tanque de buceo
• $P_b$, la presión del tanque =$20 MPa$, aproximadamente 200 atmósferas o 3000 psi
• $P_a$, la presión atmosférica,$0.1MPa$

Conéctelos y encontramos aproximadamente 370 kJ de energía. Eso es mucha energía. ¡Está a la par con la energía cinética de un automóvil de 55 mph! Respeta estos tanques.

Ahora hay dos problemas que resolver aquí. La primera es que los tanques de aire no son dispositivos propulsores eficientes. No tienen boquilla. Es por eso que solo atravesaron una pared de concreto para Mythbusters , en lugar de causar aún más daño. Tu personaje puede hacer bien en crear una boquilla, aunque no estoy seguro de qué.

El segundo problema es que los diseñadores de estos tanques tenían un interés personal en que este evento nunca jamás jamás jamás jamás jamás sucediera. Los buzos no están interesados ​​en qué tan bien su tanque de soporte vital puede convertirse en un cohete cuando están a 80 pies debajo de la superficie. Se hace un gran esfuerzo para evitar que esto suceda. Si observa todos los videos que he vinculado que muestran el daño que pueden causar los cilindros de aire, todos involucran la ruptura del cuello. Si simplemente abriera la válvula, la cantidad de empuje que obtendría es insignificante, por diseño. Realmente necesitas el cuello para romperte.

Podría considerar la historia en la que el personaje principal elige ir a bucear con un equipo horriblemente mal mantenido. Ningún buzo que se precie usaría nunca tales tanques (y ningún maestro de buceo que se precie estaría dispuesto a llenar semejante monstruosidad con aire). Pero tal vez tu buzo sea "especial".

Haz que el tiburón muerda al personaje principal mientras el personaje principal está invertido, y haz que el personaje principal lo esquive para que el tiburón golpee el cuello del tanque y lo rompa. No lo cortes... sería demasiada fuerza en las correas que sujetan el tanque a la espalda del personaje principal. Ahora, ningún tanque de buceo en un estado aceptable de reparación se rompería de esta manera, pero el tanque Macgyvered del personaje principal podría ser víctima de una buena mordedura de tiburón.

Como bono adicional, ahora puedes hacer referencia directa a este evento en la historia como saltando al tiburón , que es realmente de lo que se trata este tipo de truco.

Definitivamente, no es posible. Para una multitud de factores médicos y prácticos de SCUBA. Quitar el tanque bajo el agua no es algo que se pueda hacer rápida o fácilmente. La idea de "salir disparado" del agua rápidamente es pedir enfermedad por descompresión o barotrauma, lo que significa que es probable que tu personaje no sobreviva.

Una mejor idea podría ser quitarse el tanque (toda la chaqueta de buceo) y golpear al tiburón con él.

Tal vez, si tiene un agarre capaz de abollar el acero, el mayor problema será permanecer adherido a un tanque muy suave que se está alejando de usted con bastante rapidez. También tiene el problema de que la válvula tiende a estar en ángulo recto con el eje largo del tanque, lo que la hace aún más difícil de manejar como dispositivo de propulsión.

Como muchos han señalado aquí, los tanques no funcionan de esa manera sin rupturas graves.

Sin embargo, los buzos ya tienen dos métodos para un escape rápido (ambos altamente peligrosos a menos de 30 pies por el riesgo de curvas que requieren una visita a un hospital especializado... afortunadamente estos existen en la mayoría de las ciudades costeras):

1. Los buzos de agua fría usan un traje seco, que puede inflar su traje, esto los hace flotantes y se disparan. Cuanto más se inflan, más rápido se disparan. Y debido a la expansión del aire, aceleran a medida que ascienden, como un cohete, hasta salir a la superficie o liberar rápidamente las válvulas de su traje.
2. Todos los buzos usan un cinturón de lastre o lastre de liberación rápida. Soltarlos los hace más flotantes y se disparan.
3. Haz ambas cosas y el buceador se disparará a una velocidad deslumbrante... y probablemente muera si está muy por debajo de los 30 pies. Sin embargo, debería estar bien si está por encima de los 30 pies, y podría hacer una explosión visual genial fuera del agua.

TL; DR: mucha sangre y pedazos de tiburón hinchado

El problema principal sería el cambio de presión, por lo que una alternativa a eso sería hacer lo contrario, tu hombre hace que el tiburón suba muy, muy rápido desde una profundidad de menos de 300 pies, y luego observa cómo tu tiburón sufre una enfermedad por descompresión, la sangre dentro de él comenzará a hervir debido a los gases disueltos como el nitrógeno, esta cosa es tan enloquecedoramente peligrosa que muchos buzos han sido asesinados solo por levantarse demasiado rápido nadando y es también por eso que todos los peces abisales están hinchados, como que explotan en su Dirigirte.

Si tuviera que quitarse la máscara y contener la respiración bajo el agua, mientras trata de salir a la superficie, la presión dentro de sus pulmones lo obligaría a exhalar o dañarlos.

No solo eso, la válvula está en ángulo recto, por lo que tendría algunos problemas allí y tendría que quitarla para facilitar el viaje. La mayoría de las personas pueden contener la respiración durante 90 segundos o menos, por lo que tendrías que ir muy rápido o estar cerca de la superficie.

Finalmente, sería muy difícil controlar la presión y evitar que se despresurice por completo en poco tiempo para permitirle viajar a un ritmo constante.

Al final de todo esto, tendrías que estar cerca de algo de aire o de la superficie porque tu tanque está despresurizado. (a menos que haya logrado una forma de controlar el aire y aun así no pudo o sería muy difícil sacar el aire del tanque porque abrió el tanque y es muy difícil cerrarlo bajo el agua)

Entonces, en conclusión, las posibilidades de que todo esto suceda son bajas, por lo que lo más probable es que la respuesta sea: no, no podrá suceder en la vida real.