Le mot pression est parlé dans notre vie quotidienne, mais il peut avoir différentes significations. Cela peut signifier la grandeur physique c'est ce sur quoi nous allons nous concentrer dans cet article, mais cela peut aussi signifier: Influence gênante, qui oblige quelqu'un à faire quelque chose (Dictionnaire Michaelis). En ce sens, nous pouvons voir le reportage réalisé par SPORTV sur l'athlète Verônica Hipólito, participante aux Jeux paralympiques de Rio-2016.
Légère, Verônica Hipólito ne pense même pas à la foule et à la pression à Rio: « Indifférente »
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La pression en tant que grandeur physique est définie comme une force par unité de surface.
P= F/A, la force qui agit sur une surface doit être perpendiculaire à cette surface. Voir illustration ci-dessous.
La force F a une inclinaison de θ avec la verticale et, par conséquent, sa composante dans cette direction Fy est donnée par Fy =F.cosθ, dans ce cas, Fy est la force perpendiculaire à la surface (aire A).
La grandeur physique pression a plusieurs unités de mesure, mais celle exprimée en SI est N/m2 = Pa (1 Newton/mètre carré est égal à 1 Pascal).
| en SI | SCG | en MKS | Autres unités |
| n/m2 =Pa (Pascal) | dyn/cm2 | Kgf/m2 | atm (atmosphère)mmHg (mm de mercure) |
Quelle pression une personne de 70 kg exerce-t-elle sur le sol? Supposons que la surface de la plante des pieds soit de 150 cm2.
Résolution:
En supposant que le poids de la personne est réparti également entre les deux jambes, alors :
P=m.g =70 kg.10m/s2 =700N, sur chaque pied il y a une force de 350N et donc la pression des pieds sur le sol est P= F/A, P= 350N/150×10-4m2
P= 2,33x104N/m2 = 2,33x104 Pa.
Voyons quelques types de pression qui sont liés à la quantité physique discutée ci-dessus.
Chaque fois que nous parlons de pression au sens de grandeur physique, nous devons nous rappeler qu'il s'agit du rapport entre une force et la mesure de la zone dans laquelle la force agit perpendiculairement. UN pression atmosphérique correspond au poids de l'air sur les corps immergés dans ce fluide.
Evangelista Torricelli est celui qui a mesuré la pression atmosphérique à travers une expérience dans laquelle il a utilisé du mercure (Hg) dans une cuve et a également renversé un tube avec ce métal à l'intérieur de cette cuve. La hauteur de mercure qui s'est formée et qui ne s'est pas déversée dans la cuve, a-t-il dit, était due au fait que la pression de l'air au-dessus de la cuve ne quittait pas la colonne de mercure pour descendre et défini cette pression comme 1atm (Une atmosphère) et qui correspond à la hauteur dans le tube qui était de 760 mmHg (760mm de Mercure). L'expérience a été faite au niveau de la mer. Plus l'altitude est élevée, plus l'air est fin, c'est-à-dire moins dense et plus la pression est faible.
Lorsque vous avez la possibilité de voyager en avion, procédez comme suit: emportez une bouteille d'eau minérale sac en plastique vide et découvrez-le, toujours à l'intérieur de l'avion au sol, et avec les portes ouvertes, refermez-le alors. Lorsque l'avion est à l'altitude de croisière (10 000 m), vous verrez que la bouteille est pleine, indiquant qu'il y a eu une variation de pression.
En effet, la pression interne de l'avion a diminué et comme la pression à l'intérieur de la bouteille n'a pas changé, la bouteille a tendance à gonfler. Bien que la cabine de l'avion soit pressurisée pour maintenir la même pression au moment du décollage, celle-ci est toujours plus faible et donc la pression interne de la bouteille est plus importante à ce moment. L'inverse se produira si vous commencez à faire l'expérience lorsque l'avion est à 10 000 m.
Avez-vous déjà pensé à l'effet de la pression atmosphérique lorsque nous buvons une boisson gazeuse avec une paille? Lorsque vous aspirez la paille, vous enlevez l'air de l'intérieur, ce qui fait diminuer la pression interne, puis la pression atmosphérique externe à la surface du réfrigérant pousse le liquide dans le paille.
Exercice/Exemple
Quelle est la pression de 1 atm dans le SI?
Solution:
Eh bien, nous savons par définition que :
Et que le poids de la colonne de mercure est donné par P=m.g, où la densité est donnée par: d=m/v et donc m=d.v.
Or, la densité de Hg= 13.6g/cm3 d'où le calcul de la masse de mercure due à la colonne de hauteur h est donnée par: m= d. (A.h), où A est l'aire de la base du tube et h est la hauteur du cylindre et (Ah) correspond au volume.
Ainsi la pression de la colonne de mercure sera P= 13.6g/cm3. (10m/s2). (760 mm), ce qui met tout dans l'unité SI nous avons :
P=(13.6.10-3kg/10-6m3).(10m/s2). (760.10-3m) =
={ [13.6kg.(1̸0-6). 10m/s2].760m}/1̸0-6 m3=136(kg.m/s2).760̸m/m̸3=136N.(760/m2)
P=1.0336x105N/m2. Donc 1atm est approximativement 1x105N/m2=1x105Pa.
La pression dans un fluide correspond à la pression qu'il exerce sur tout corps qui y est immergé. Lorsque nous parlons de fluide, cela peut être de l'air ou n'importe quel liquide. La pression à l'intérieur de tout fluide est donnée par: P=p0+ρgh, où p0 est la pression externe au liquide, d est la densité du liquide, g l'accélération de la pesanteur et h correspond à la hauteur à la surface.
La tension artérielle est dérivée de la contraction (pression systolique) et de la relaxation (pression diastolique) des muscles cardiaques. Lorsque le cœur pompe le sang, il accélère à l'intérieur des artères, provoquant une pression sur celles-ci.
S'il y a une diminution du diamètre interne des artères due à l'athérosclérose (accumulation de graisse dans les parois) il y aura une augmentation de la pression, car le sang diminuera son débit dans cette région, ce qui peut compromettre les artères avec perturbation.
La pression normale dans les yeux est d'environ 12 mmHg à 21 mmHg, lorsqu'elle augmente, elle peut atteindre jusqu'à 70 mmHg et peut altérer la vision et provoquer la cécité. L'individu qui a une pression élevée dans les yeux est appelé glaucome. Il existe plusieurs types de glaucome qui provoquent une pression intraoculaire, endommageant principalement le nerf optique et la rétine.
Nivio Bernardo
Master en enseignement de la physique
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