La pression

La pression
Observe le document :
Lors d'une action mécanique, connaître l'intensité de la force exercée n'est parfois pas
suffisant, il faut aussi prendre en compte la surface sur laquelle cette force est répartie.
Pour illustrer cette notion, on peut imaginer qu'on essaie d'enfoncer une quille de bowling
dans un mur avec un marteau. De manière assez évidente, le résultat ne va pas être très
convainquant. D'un autre coté, si on fait la même chose avec un clou, le clou s'enfonce
parfaitement. En effet, la force appliquée par le clou sur le mur est répartie sur la surface de
Mes amis, Bob et Alice, viennent manger à la
maison ce soir.
Je suis cependant inquiète en les voyant arriver car
je viens d’installer un tout nouveau parquet en
sapin dans mon salon.
Qu’est-ce qui justifie mon inquiétude ?
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Quels sont les facteurs qui font que Alice risque de laisser
des marques sur mon parquet ?
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En effet, la surface de leurs chaussures va être un facteur qui va
influencer la profondeur de leurs empreintes.
Quelle est la surface de talon de la chaussure de Bob ?
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Quelle est la surface de la chaussure de Alice ?
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contact entre le clou et le mur, ce qui fait que toute la force est concentrée dans une toute
petite surface. Pour la quille de bowling en revanche, cette force (qui est de même
amplitude) est répartie sur la surface de la base de la quille, qui est beaucoup plus grande, et
est donc beaucoup moins concentrée.
La surface sur laquelle une force est exercée s’appelle SURFACE PRESSEE.
On la symbolise « S »
Observe le document
Ici, quelle est la grandeur liée à l’enfoncement dans la neige ?.................................................
La force qui est exercée sur la surface pressée est la FORCE PRESSANTE.
On la symbolise « F »
L’enfoncement, quant à lui, est indicateur de
…………………………………………………………. , symbolisée par « p ».
Tintin rencontre des empreintes de
yéti. La surface de ses pieds est bien
plus grande que celle de ceux de
Tintin. Elles sont pourtant plus
profondes. Pourquoi ?
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Donc,
Ainsi la pression est proportionnelle à la force appliquée, et
inversement proportionnelle à la surface sur laquelle la force est
appliquée.

La pression atmosphérique
Expérience n° 1 : "écrasante" pression atmosphérique
Pour réaliser cette expérience assez spectaculaire, il faut se munir d'un canette en aluminium, vide, y
verser 25 mL d'eau.
Placer la canette sur un chauffeur électrique et porter l’eau à l'ébullition pendant un temps suffisant
pour que l'air soit chassé du récipient et remplacé par la vapeur d'eau.
A l’aide des pinces en bois, retourner rapidement la canette sur une cuvette d'eau.
https://www.mifizi.fr/ecraser-une-canette/

La pression de l'air
Figurez-vous que l’air exerce une force sur absolument tout, y compris nous ! Pour vous
donner une idée de la force de l’air, nous allons faire un comparatif au poids exercé sur une
main. Vous trouverez la démonstration mathématique dans les explications plus poussées
(juste après).
Accrochez-vous bien ! La pression de l’air exercée sur la main d’un enfant de 8 ans est
équivalente à une masse de 80 kg posé sur sa petite main ! C’est ouf non ? Imaginez
maintenant ce que ça donnerait sur tout le corps ! Pour le corps d’un enfant de 8 ans, ça
reviendrait à se faire écraser par un grand
éléphant mâle de la savane africaine d’environ 7
tonnes (7000 kg) !
Mais pourquoi donc ne sommes nous pas écrasés
par cette pression ? Tout simplement parce que
nous avons la même à l’intérieur de notre corps et
elle compense la pression extérieure. Ouf, on ne
finira pas écrabouillés comme cette canette !
D’ailleurs, c’est pour ça que la canette ne s’écrase
pas. Car elle aussi a de l’air à l’intérieur qui
compense la pression extérieure comme vous
pouvez le voir sur l’image ci-contre.
Les molécules de diazote (en bleu) et de
dioxygène (en rouge) se cognent contre la paroi
de la canette autant à l’intérieur qu’à l’extérieur.
Écraser une canette... avec de l'air !
Et la voilà l’idée ! On va supprimer l’air à l’intérieur de notre canette (ou grandement
diminuer). En gros, on va faire plus ou moins le vide.
Lorsqu’on fait bouillir l’eau, les molécules d’eau vont passer de
l’état liquide à l’état gazeux. Normal, en chauffant, on leur
apporte assez d’énergie pour qu’elles puissent s’enfuir de la
prison (l’eau liquide) où elles étaient. Mais comme elles sont
particulièrement excitées, elles vont vouloir s’échapper dans
l’atmosphère. Et au passage elles poussent les molécules d’air
qui étaient dans la canette vers l’extérieur… (voir l’animation
ci-contre).
C’est pour ça qu’il faut attendre un peu avant de retourner la
canette, pour être sûr qu’il n’y ait quasiment plus de molécules
d’air.