Комната наполняется водой

Как только уровень воды поднимется до верхней части двери, он будет продолжать подниматься, сжимая воздушный пузырь наверху, пока давление воздуха не уравновесится с давлением воды под ним. Таким образом, образовался воздушный пузырь, но он будет медленно сжиматься по мере того, как давление воды снаружи продолжает увеличиваться. Примерно так работают заполненные жидкостью барометры .

Однако по достижении этой точки давление воды между комнатами A и B должно быть примерно одинаковым. Вашему герою, возможно, придется довольно сильно пнуть дверь, чтобы открыть ее, но это должно быть управляемо.

Но насколько крепка дверь? Ваша средняя межкомнатная дверь относительно хлипкая. Предполагая, что он не просто ломается под давлением, ваш герой может ударить ногой или проделать в нем дыру, что быстро уравняет давление между двумя комнатами и позволит открыть его. Им просто нужно быть осторожными, так как любой мусор будет отбрасываться на них.

Многое зависит от того, насколько высоки комнаты. Если есть разница в высоте (например, комната А значительно выше комнаты Б), герою будет все труднее открыть дверь, так как давление воды будет расти по мере повышения уровня воды в комнате А.

В верхней части комнаты B сформируется водяной пузырь, но, как уже объяснил Салда007, он будет становиться все меньше и меньше в размерах (в то время как количество воздуха в пузыре остается прежним). Из-за этого герою будет все труднее дышать, так как его легкие будут сжиматься все сильнее и сильнее по мере подъема уровня воды.

Дырка в двери будет иметь свои плюсы и минусы. Он наполнит комнату B водой гораздо быстрее, чем в противном случае (плохо). Но это также будет означать, что открыть дверь будет намного проще, так как герою не придется бороться с непропорционально большим давлением, толкающим дверь внутрь него. Вообще я бы посоветовал протыкать дырки в двери только через некоторое время послеуровень воды поднялся выше верхнего конца двери. Причина в том, что если не делать отверстия раньше (пока уровень воды поднимается), остается открытой возможность того, что давление самой воды сломает дверь, и в этом случае вода ворвется внутрь и быстро осядет. Если это произойдет, герою придется быть очень осторожным, чтобы не попасть прямо в бурлящую воду и не врезаться в стену. После того, как мчащаяся волна закончилась, он может легко выплыть из двери, при условии, что напор воды сломал дверь (возможно, но не обязательно).

Еще одна возможность для героя (осторожно: очень опасный образ действий) — потянуть дверь к себе, а не вытолкнуть ее наружу. Таким образом, герой будет помогать воде выбить дверь к нему. Однако с таким подходом ему следует быть очень и очень осторожным, так как в случае успеха его отбросит к стене огромной хлещущей волной. В случае, если это маленькая комната, этот поток воды может убить его, так как он уже сам отталкивается.

Это зависит от того, как быстро вода попадает в комнату B и как скоро ваш персонаж открывает дверь. Давление воды зависит от высоты, т.к.$h \rho g$, где$h$высота водяного столба,$\rho$плотность воды и$g$есть ускорение свободного падения.

Сила, удерживающая дверь закрытой, представляет собой разницу давлений между двумя сторонами, умноженную на площадь поперечного сечения двери, на которую действует сила, например, если уровень воды в комнате А$2m$в то время как в комнате B это$1m$, разница давлений$(2-1) \times 1000 \times 9.8 = 9800 Nm^{-2}$, оказываемый на$(2-1)m^2$(при условии, что дверь$1m$широкий). Таким образом, избыточная сила, действующая на водяной столб, равна$9800Nm^{-2} \times 1 m^2=9800N \approx 1 Tonne$дополнительной массы. Таким образом, дверь кажется на тонну тяжелее.

С другой стороны, если уровень воды в комнате А всего$1 cm$и только$1mm$в комнате B разница давлений$0.01 \times 1000 \times 9.8 = 98Nm^{-2}$и сила преодолеть только$98 \times (1 \times0.01)=0.98N$. Я лечу предельное давление$1mm$вода как ничтожно мала.

Другой переменной здесь является относительная скорость заполнения комнат. Если скорость, с которой наполняется комната А, намного выше, чем скорость, с которой вода течет между комнатами А и Б, то, при условии, что дверь достаточно прочная, открыть ее будет практически невозможно, пока давление не стабилизируется. Если скорости потока имеют одинаковую величину, то разница давлений незначительна, и дверь можно легко открыть.

Предполагая, что тривиальные случаи игнорируются, т. е. предполагается, что скорость потока в А значительно выше, чем скорость потока в В, и персонаж не открывает дверь достаточно рано, тогда, если ничто другое не удерживает дверь закрытой, лучше всего сделать, это попытаться открыть дверь. Если достаточно широкая щель открыта, даже на секунду, сила воды, втекающей внутрь, чтобы попытаться выровнять давление, расширит щель и удержит ее открытой. Думайте об этом как о токе, протекающем через два параллельных проводника: ток, протекающий через более широкий проводник, пропорционально выше, чем поток через более узкий. Вашему персонажу нужно проползти по краю, где скорость входа в воду наименьшая, и он окажется снаружи.

РЕДАКТИРОВАТЬ : при чтении ответа Youstay Igo появилась еще одна идея . Копирую комментарий, который я сделал, здесь:

Протыкание дыры при открытой двери имеет 2 преимущества: 1) он может приложить больше усилий в воздухе, чем в воде; 2) высокая разница давлений между двумя сторонами двери будет нагнетать воду, хотя и с высокой скоростью. Если он умен, он может сделать отверстия по прямой линии посередине двери, и вода, протекающая сквозь нее, разорвет дверь на части, как страницу с марками.