Ces trois expériences ont mis en évidence la loi de Boyle-Mariotte.

Lors de la première expérience, la bouteille remplie d'eau s'est déformée lors de la descente, sous l'effet de la pression ambiante. En effet, comme dit dans la vidéo, à 5 mètres de profondeur, la pression ambiante est de 1,5 bar. Cette déformation est causée par la pression qu'exerce l'eau sur la bouteille. Cette pression va aussi causer la diminution du volume d'air emprisonné dans la bouteille.

De plus, lors de la deuxième expérience, on remarque une déformation de la membrane. En effet, lors de la descente, la pression de l'eau appuie sur la membrane qui se déforme et devient concave.

Lors de la remontée de ces deux expériences, la bouteille comme la membrane ont repris leur forme initiale. En effet, lors de la remontée, la pression diminue, la membrane et la bouteille reprennent donc leur forme initiale et le volume d'air occupé, dans la bouteille comme dans le verre, augmente.

Enfin, lors de la troisième expérience, on constate une augmentation du volume d'air dans le ballon. En effet, le plongeur a emprisonné un certain volume d'air dans le ballon, sous 1,5 bar de pression absolue. Lors de la remontée, ce volume, sous la diminution de la pression extérieure, augmente.

De plus, ces trois expériences ont mis en évidence le fait que la pression s’exerce uniquement sur des cavités où sont emprisonnés des gaz, comme de l’air par exemple. En effet, la bouteille remplie d’eau, malgré les variatons de pressions , n’a pas changé de volume.

 

La situation de la bouteille remplie d'air, qui s'est comprimée sous l'effet de la pression, est comparable au barotraumatisme des sinus. Lorsque de l'air est emprisonné dans les sinus, tout comme l'air dans la bouteille, lors de la descente, le volume d'air dans les sinus diminue et les muqueuses sont attirées vers l'intérieur, sous l'augmentation de la pression, tout comme le plastique de la bouteille qui se déforme.

La situation de la membrane est comparable à celle du barotraumatisme de l'oreille. En effet, la membrane repésente la membrane tympanique qui va se déformer, vers l'intérieur, lors de la descente, sous l'augmentation de la pression. C'est pour cela qu'il est nécessaire de faire la manoeuvre de Vasalva afin de repositionner sa membrane pour pouvoir continuer de descendre sans endommager la membrane tympanique.

La dernière expérience est comparable à la surpression pulmonaire. En effet, une surpression pulmonaire peut avoir lieu lorsqu'un plongeur prend peur sous l'eau, bloque sa respiration et essaye de regagner le plus vite la surface. On sait que l'air respiré est à la pression ambiante. Au cours de la remontée, la pression externe chute et donc le volume d'air dans les poumons augmente. Si l'air ne peut s'échapper, il provoque une surpression au niveau des alvéoles pulmonaires. Quand leur limite d'élasticité est atteinte, il y a déchirure des alvéoles et des vaisseaux qui les tapissent. Cette situtation est donc bien celle du ballon. En effet, le volume d'air emprisonné dans le ballon est à la pression ambiante de 1,5 bar. Lors de la remontée, la pression ambiante chute donc le volume du ballon augmente. 

 

                         Schématisation de la 3ème expérience : Mise en parallèle avec les poumons