Pression

CONCEPT

La pression est le rapport de la force à la surface sur laquelle elle s’exerce. Bien que les solides exercent une pression, les exemples les plus intéressants de pression concernent les fluides — c’est—à-dire les gaz et les liquides – et en particulier l’eau et l’air. La pression joue un certain nombre de rôles importants dans la vie quotidienne, parmi lesquels sa fonction dans le fonctionnement des pompes et des presses hydrauliques. Le maintien de la pression atmosphérique ordinaire est essentiel à la santé et au bien-être humains: le corps est parfaitement adapté à la pression ordinaire de l’atmosphère, et si cette pression est modifiée de manière significative, une personne peut ressentir des effets secondaires nocifs, voire mortels.

COMMENT CELA FONCTIONNE

Force et surface

Lorsqu’une force est appliquée perpendiculairement à une surface, elle exerce une pression sur cette surface égale au rapport de F à A, où F est la force et A la surface. Par conséquent, la formule de pression (p) est p = F/A. Une conséquence intéressante de ce rapport est le fait que la pression peut augmenter ou diminuer sans changement de force — en d’autres termes, si la surface devient plus petite, la pression devient plus grande, et vice versa.

Si une pom-pom girl tenait une autre pom-pom girl sur ses épaules, la fille au-dessus se tenant sur les omoplates de la fille en dessous, les pieds de la fille supérieure exerceraient une certaine pression sur les épaules de la fille inférieure. Cette pression serait égale au poids de la fille supérieure (F, qui dans ce cas est sa masse multipliée par l’accélération vers le bas due à la gravité) divisée par la surface de ses pieds. Supposons donc que la fille supérieure exécute un mouvement acrobatique difficile, amenant son pied gauche au repos contre son genou droit, de sorte que son pied droit exerce seul toute la force de son poids. Maintenant, la surface sur laquelle la force est exercée a été réduite à la moitié de son ampleur, et ainsi la pression sur l’épaule de la fille inférieure est deux fois plus grande.

Pour la même raison — c’est—à-dire que la réduction de la surface augmente la pression nette – une côtelette de karaté bien livrée est beaucoup plus efficace qu’une gifle à mains ouvertes. Si l’on frappait carrément une planche avec la paume de sa main, le seul résultat probable serait une douleur aiguë à la main. Mais si au lieu de cela on donnait un coup à la planche, avec la main tenue perpendiculairement — à condition, bien sûr, que l’on soit un expert en karaté — la planche pourrait être divisée en deux. Dans le premier cas, la zone d’effort est grande et la pression nette sur la planche relativement faible, alors que dans le cas de la côtelette de karaté, la surface est beaucoup plus petite — et donc, la pression est beaucoup plus grande.

Parfois, une plus grande surface est préférable. Ainsi, les raquettes sont beaucoup plus efficaces pour marcher dans la neige que les chaussures ou les bottes ordinaires. Les chaussures ordinaires ne sont pas beaucoup plus grandes que la surface du pied, parfaitement appropriées pour marcher sur le trottoir ou l’herbe. Mais avec de la neige profonde, cette surface relativement petite augmente la pression sur la neige et fait couler les pieds. La raquette, parce qu’elle a une surface nettement plus grande que celle d’une chaussure ordinaire, réduit le rapport de force sur la surface et, par conséquent, abaisse la pression nette.

Le même principe s’applique aux skis de neige et aux skis nautiques. Comme une raquette, un ski permet au skieur de rester sur la surface de la neige, mais contrairement à une raquette, un ski est long et mince, ce qui permet au skieur de glisser plus efficacement sur une colline enneigée. En ce qui concerne le ski sur l’eau, les personnes expérimentées dans ce sport peuvent skier pieds nus, mais c’est délicat. La plupart des débutants ont besoin de skis nautiques, qui réduisent une fois de plus la pression nette exercée par le poids du skieur à la surface de l’eau.

Pression de mesure

La pression est mesurée par un certain nombre d’unités dans les systèmes anglais et métriques — ou, comme on l’appelle dans la communauté scientifique, SI. Puisque p = F / A, toutes les unités de pression représentent un certain rapport de la force à la surface. L’unité SI de principe est appelée un pascal (Pa), soit 1 N/m2. Un newton (N), l’unité de force SI, est égale à la force nécessaire pour accélérer 1 kilogramme de masse à une vitesse de 1 mètre par seconde au carré. Ainsi, un Pascal est égal à la pression de 1 newton sur une surface de 1 mètre carré.

Dans le système anglais ou britannique, la pression est mesurée en livres par pouce carré, en abrégé en livres./ en2. Ceci est égal à 6,89 * 103 Pa, ou 6 890 Pa. Les scientifiques — même ceux des États-Unis, où le système d’unités britannique prévaut – préfèrent utiliser des unités SI. Cependant, l’unité de pression britannique est une partie familière de la vie quotidienne d’un conducteur américain, car la pression des pneus aux États-Unis est généralement calculée en livres par pouce carré. (La pression des pneus recommandée pour une voiture de taille moyenne est généralement de 30 à 35 lb / po2.)

Une autre mesure importante de la pression est l’atmosphère (atm), qui correspond à la pression moyenne exercée par l’air au niveau de la mer. Dans les unités anglaises, cela équivaut à 14,7 lb./ in2, et en unités SI à 1,013 * 105 Pa — c’est-à-dire 101 300 Pa. Il existe également deux autres unités spécialisées de mesure de pression dans le système SI: la barre, égale à 105 Pa, et le torr, égal à 133 Pa. Les météorologues, scientifiques qui étudient les conditions météorologiques, utilisent le millibar (mb), qui, comme son nom l’indique, est égal à 0,001 bar. Au niveau de la mer, la pression atmosphérique est d’environ 1 013 mb.

LE BAROMÈTRE.

Le torr, autrefois connu sous le nom de « millimètre de mercure », est égal à la pression nécessaire pour élever une colonne de mercure (symbole chimique Hg) de 1 mm. Il porte le nom du physicien italien Evangelista Torricelli (1608-1647), inventeur du baromètre, un instrument de mesure de la pression atmosphérique.

Le baromètre, construit par Torricelli en 1643, était constitué d’un long tube de verre rempli de mercure. Le tube était ouvert à une extrémité et retourné dans un récipient contenant plus de mercure: ainsi, l’extrémité ouverte était submergée de mercure tandis que l’extrémité fermée au sommet constituait un vide — c’est-à-dire une zone dans laquelle la pression est beaucoup plus basse que 1 atm.

La pression de l’air ambiant poussait vers le bas à la surface du mercure dans le bol, tandis que le vide au sommet du tube fournissait une zone pratiquement sans pression, dans laquelle le mercure pouvait monter. Ainsi, la hauteur à laquelle le mercure montait dans le tube de verre représentait une pression d’air normale (c’est-à-dire 1 atm.) Torricelli a découvert qu’à la pression atmosphérique standard, la colonne de mercure atteignait 760 millimètres.

La valeur de 1 atm a ainsi été établie comme égale à la pression exercée sur une colonne de mercure de 760 mm de haut à une température de 0 °C (32 °F). En outre, l’invention de Torricelli est finalement devenue un incontournable des laboratoires scientifiques et des ménages. Étant donné que les changements de pression atmosphérique ont un effet sur les conditions météorologiques, de nombreux thermomètres intérieurs et extérieurs incluent aujourd’hui un baromètre.

Pression et fluides

En termes de physique, les gaz et les liquides sont appelés fluides— c’est-à-dire des substances conformes à la forme de leur récipient. La pression de l’air et la pression de l’eau sont donc des sujets spécifiques sous la rubrique plus large de « pression du fluide. » Un fluide réagit à la pression différemment d’un solide. La densité d’un solide le rend résistant aux petites applications de pression, mais si la pression augmente, il subit une tension et, finalement, une déformation. Dans le cas d’un fluide, cependant, le stress le fait s’écouler plutôt que de se déformer.

Il existe trois caractéristiques significatives de la pression exercée sur les fluides par un récipient. Tout d’abord, un fluide dans un récipient ne subissant aucun mouvement extérieur exerce une force perpendiculaire aux parois du récipient. De même, les parois du récipient exercent une force sur le fluide, et dans les deux cas, la force est toujours perpendiculaire aux parois.

Dans chacune de ces trois caractéristiques, on suppose que le récipient est fini: en d’autres termes, le fluide n’a nulle part où aller. D’où la deuxième affirmation: la pression externe exercée sur le fluide est transmise uniformément. Notez que l’énoncé précédent a été qualifié par le terme « externe »: le fluide exerce lui-même une pression dont la composante de force est égale à son poids. Par conséquent, le fluide en bas a une pression beaucoup plus grande que le fluide en haut, en raison du poids du fluide au-dessus.

Troisièmement, la pression sur toute petite surface du fluide est la même, quelle que soit l’orientation de cette surface. En d’autres termes, une zone de fluide perpendiculaire aux parois du récipient subit la même pression qu’une zone parallèle ou inclinée par rapport aux parois. Cela peut sembler contredire le premier principe, selon lequel la force est perpendiculaire aux parois du conteneur. En fait, la force est une grandeur vectorielle, ce qui signifie qu’elle a à la fois une grandeur et une direction, tandis que la pression est un scalaire, ce qui signifie qu’elle a une grandeur mais pas de direction spécifique.

APPLICATIONS RÉELLES

Le Principe de Pascal et la Presse hydraulique

Les trois caractéristiques de la pression du fluide décrites ci-dessus ont un certain nombre d’implications et d’applications, parmi lesquelles ce qu’on appelle le principe de Pascal. Comme l’unité de pression SI, le principe de Pascal porte le nom de Blaise Pascal (1623-1662), mathématicien et physicien français qui a formulé la deuxième des trois déclarations: que la pression externe appliquée sur un fluide est transmise uniformément dans tout le corps de ce fluide. Le principe de Pascal est devenu la base de l’une des machines importantes jamais développées, la presse hydraulique.

Une simple presse hydraulique de la variété utilisée pour élever une voiture dans un atelier automobile se compose généralement de deux gros cylindres côte à côte. Chaque cylindre contient un piston et les cylindres sont reliés en bas par un canal contenant du fluide. Les soupapes contrôlent le débit entre les deux cylindres. Lorsque l’on applique une force en appuyant sur le piston dans un cylindre (le cylindre d’entrée), cela produit une pression uniforme qui provoque la sortie dans le deuxième cylindre, poussant un piston qui soulève la voiture.

Selon le principe de Pascal, la pression dans toute la presse hydraulique est la même, et sera toujours égale au rapport entre force et pression. Tant que ce rapport est le même, les valeurs de F et A peuvent varier. Dans le cas d’un vérin de voiture d’atelier, le cylindre d’entrée a une surface relativement faible, et donc, la quantité de force à appliquer est également relativement faible. Le cylindre de sortie a une surface relativement grande et exerce donc une force relativement importante pour soulever la voiture. Ceci, combiné au différentiel de hauteur entre les deux cylindres (discuté dans le contexte de l’avantage mécanique ailleurs dans ce livre), permet de soulever une automobile lourde avec un effort relativement faible.

LE VÉRIN HYDRAULIQUE.

Le vérin de voiture est un modèle simple de la presse hydraulique en fonctionnement, mais en fait, le principe de Pascal a beaucoup plus d’applications. Parmi ceux-ci se trouve le bélier hydraulique, utilisé dans des machines allant des bulldozers aux ascenseurs hydrauliques utilisés par les pompiers et les travailleurs des services publics pour atteindre des hauteurs. Dans un vérin hydraulique, cependant, les caractéristiques des cylindres d’entrée et de sortie sont inversées de celles d’un vérin de voiture.

Le cylindre d’entrée, appelé maître-cylindre, a une grande surface, tandis que le cylindre de sortie (appelé cylindre esclave) a une petite surface. De plus – bien qu’il s’agisse là encore d’un facteur lié à l’avantage mécanique plutôt qu’à la pression en soi — le maître-cylindre est court, alors que le cylindre récepteur est haut. Du fait de la plus grande surface du maître-cylindre par rapport à celle du cylindre récepteur, le vérin hydraulique n’est pas considéré comme efficace en termes d’avantage mécanique : en d’autres termes, l’entrée d’effort est beaucoup plus importante que la sortie d’effort.

Néanmoins, le vérin hydraulique est aussi bien adapté à son usage qu’un vérin de voiture. Alors que le vérin est conçu pour soulever une automobile lourde sur une courte distance verticale, le vérin hydraulique transporte une cargaison beaucoup plus légère (généralement une seule personne) sur une plage verticale beaucoup plus grande — jusqu’au sommet d’un arbre ou d’un bâtiment, par exemple.

Exploitation Des Différences De pression

POMPES.

Une pompe utilise le principe de Pascal, mais au lieu de maintenir le fluide dans un seul récipient, une pompe permet au fluide de s’échapper. Plus précisément, la pompe utilise une différence de pression, ce qui fait passer le fluide d’une zone de pression plus élevée à une zone de pression plus basse. Un exemple très simple de ceci est un tuyau de siphon, utilisé pour tirer le pétrole du réservoir d’essence d’une voiture. L’aspiration à une extrémité du tuyau crée une zone de basse pression par rapport à la zone de pression relativement élevée du réservoir d’essence. Finalement, l’essence sortira de l’extrémité basse pression du tuyau. (Et avec de la chance, la personne qui siphonne pourra anticiper cela, pour ne pas avoir une bouchée d’essence!)

La pompe à piston, plus complexe, mais encore assez basique, est constituée d’un cylindre vertical le long duquel un piston monte et descend. Près du fond du cylindre se trouvent deux vannes, une vanne d’entrée à travers laquelle le fluide s’écoule dans le cylindre et une vanne de sortie à travers laquelle le fluide s’écoule hors de celui-ci. Lors de la course d’aspiration, lorsque le piston se déplace vers le haut, la soupape d’admission s’ouvre et permet au fluide de pénétrer dans le cylindre. Lors de la descente, la soupape d’admission se ferme tandis que la soupape de sortie s’ouvre et la pression fournie par le piston sur le fluide le force à travers la soupape de sortie.

L’une des applications les plus évidentes de la pompe à piston est dans le moteur d’une automobile. Dans ce cas, bien entendu, le fluide pompé est de l’essence, qui pousse les pistons en fournissant une série d’explosions contrôlées créées par l’allumage du gaz par la bougie d’allumage. Dans une autre variété de pompes à piston — celles utilisées pour gonfler un pneu de basket—ball ou de vélo – l’air est le fluide pompé. Ensuite, il y a une pompe à eau, qui pompe l’eau potable du sol, Elle peut également être utilisée pour éliminer l’eau souhaitable d’une zone où elle constitue un obstacle, par exemple au fond d’un bateau.

LE PRINCIPE DE BERNOULLI.

Bien que Pascal ait fourni une compréhension précieuse de l’utilisation de la pression pour effectuer un travail, le penseur qui a formulé pour la première fois des principes généraux concernant la relation entre fluides et pression était le mathématicien et physicien suisse Daniel Bernoulli (1700-1782). Bernoulli est considéré comme le père de la mécanique des fluides, l’étude du comportement des gaz et des liquides au repos et en mouvement.

En effectuant des expériences avec des liquides, Bernoulli a observé que lorsque le diamètre d’un tuyau est réduit, l’eau s’écoule plus rapidement. Cela lui a suggéré qu’une force doit agir sur l’eau, une force qu’il a raisonnée doit provenir de différences de pression. Plus précisément, le fluide se déplaçant plus lentement dans la zone la plus large du tuyau avait une pression plus élevée que la partie du fluide se déplaçant dans la partie la plus étroite du tuyau. En conséquence, il a conclu que la pression et la vitesse sont inversement liées — en d’autres termes, à mesure que l’une augmente, l’autre diminue.

Il a donc formulé le principe de Bernoulli, qui stipule que pour tous les changements de mouvement, la somme des pressions statiques et dynamiques dans un fluide reste la même. Un fluide au repos exerce une pression statique, ce que l’on entend généralement par « pression », comme dans « pression de l’eau ». »Lorsque le fluide commence à se déplacer, cependant, une partie de la pression statique — proportionnelle à la vitesse du fluide — est convertie en ce que l’on appelle la pression dynamique, ou pression de mouvement. Dans un tuyau cylindrique, la pression statique s’exerce perpendiculairement à la surface du récipient, tandis que la pression dynamique est parallèle à celle-ci.

Selon le principe de Bernoulli, plus la vitesse d’écoulement d’un fluide est grande, plus la pression dynamique est grande et moins la pression statique est grande: en d’autres termes, un fluide se déplaçant plus lentement exerce une plus grande pression que le fluide se déplaçant plus rapidement. La découverte de ce principe a finalement rendu possible le développement de l’avion.

Lorsque le fluide passe d’un tuyau plus large à un tuyau plus étroit, le volume de ce fluide qui se déplace sur une distance donnée dans une période de temps donnée ne change pas. Mais comme la largeur du tuyau le plus étroit est plus petite, le fluide doit se déplacer plus rapidement (c’est-à-dire avec une pression dynamique plus élevée) afin de déplacer la même quantité de fluide à la même distance dans le même laps de temps. Une façon d’illustrer cela est d’observer le comportement d’une rivière: dans une région large et non restreinte, elle coule lentement, mais si son débit est rétréci par les parois du canyon, elle s’accélère considérablement.

Le principe de Bernoulli est finalement devenu la base du profil aérodynamique, la conception de l’aile d’un avion vue de la fin. Un profil aérodynamique a la forme d’une larme asymétrique posée sur le côté, avec l’extrémité « grasse » vers le flux d’air. Lorsque l’air frappe l’avant de la pale, le courant d’air se divise, une partie passant au-dessus de l’aile et une partie passant en dessous. La surface supérieure de la pale est cependant incurvée, tandis que la surface inférieure est beaucoup plus droite.

En conséquence, l’air circulant sur le dessus a une plus grande distance à couvrir que l’air circulant sous l’aile. Comme les fluides ont tendance à compenser tous les objets avec lesquels ils entrent en contact, l’air en haut s’écoulera plus rapidement pour rencontrer l’air en bas à l’extrémité arrière de l’aile. Un flux d’air plus rapide, comme l’a démontré Bernoulli, indique une pression plus basse, ce qui signifie que la pression sur le bas de l’aile maintient l’avion en altitude.

Flottabilité et pression

Cent vingt ans avant le premier vol réussi des frères Wright en 1903, un autre couple de frères — les Mont-golfeurs de France — a développé un autre moyen de vol. C’était le ballon, qui reposait sur un tout autre principe pour décoller du sol: la flottabilité, ou la tendance d’un objet immergé dans un fluide à flotter. Comme pour le principe de Bernoulli, cependant, le concept de flottabilité est lié à la pression.

Au IIIe siècle av.j.-c., le mathématicien, physicien et inventeur grec Archimède (v. 287-212 av.j.-c.) a découvert ce qui est devenu connu sous le nom de principe d’Archimède, selon lequel la force de flottabilité d’un objet immergé dans un fluide est égale au poids du fluide déplacé par l’objet. C’est la raison pour laquelle les navires flottent: parce que leur force de flottaison, ou de levage, est inférieure au poids de l’eau qu’ils déplacent.

La coque d’un navire est conçue pour déplacer ou déplacer une quantité d’eau dont le poids est supérieur à celui du navire lui-même. Le poids de l’eau déplacée — c’est—à-dire sa masse multipliée par l’accélération vers le bas causée par la gravité – est égal à la force de flottaison que l’océan exerce sur le navire. Si le navire pèse moins que l’eau qu’il déplace, il flottera; mais s’il pèse plus, il coulera.

Les facteurs impliqués dans le principe d’Archimède dépendent de la densité, de la gravité et de la profondeur plutôt que de la pression. Cependant, plus la profondeur à l’intérieur d’un fluide est grande, plus la pression qui pousse contre un objet immergé dans le fluide est grande. De plus, la pression globale à une profondeur donnée dans un fluide est liée en partie à la fois à la densité et à la gravité, composantes de la force de flottabilité.

PRESSION ET PROFONDEUR.

La pression qu’un fluide exerce sur le fond de son récipient est égale à dgh, où d est la densité, g l’accélération due à la gravité et h la profondeur du récipient. Pour toute partie du fluide, h est égal à sa profondeur dans le récipient, ce qui signifie quel’on va plus loin, plus la pression est grande. De plus, la pression totale à l’intérieur du fluide est égale à dgh + p externe, où p externe est la pression exercée sur la surface du fluide. Dans un ensemble piston-cylindre, cette pression provient du piston, mais dans l’eau, la pression provient de l’atmosphère.

Dans ce contexte, l’océan peut être considéré comme un type de  » conteneur. »A sa surface, l’air exerce une pression descendante égale à 1 atm. La densité de l’eau elle-même est uniforme, tout comme l’accélération vers le bas due à la gravité; la seule variable, alors, est h, ou la distance sous la surface. Au plus profond de l’océan, la pression est incroyablement grande — bien plus que tout être humain ne pourrait en supporter. Cette grande quantité de pression pousse vers le haut, résistant à la pression vers le bas des objets à sa surface. En même temps, si le poids d’un bateau est correctement dispersé le long de sa coque, le navire maximise la surface et minimise la force, exerçant ainsi une pression vers le bas à la surface de l’eau inférieure à la pression vers le haut de l’eau elle-même. Par conséquent, il flotte.

Pression et le Corps humain

PRESSION D’AIR.

Les Montgolfières utilisaient le principe de la flottabilité non pas pour flotter sur l’eau, mais pour flotter dans le ciel avec un engin plus léger que l’air. Les détails de cette réalisation sont discutés ailleurs, dans le contexte de la flottabilité; mais le sujet du vol plus léger que l’air suggère un autre concept qui a été évoqué à plusieurs reprises tout au long de cet essai: la pression de l’air.

Tout comme la pression de l’eau est la plus grande au fond de l’océan, la pression de l’air est la plus grande à la surface de la Terre — qui, en fait, est au fond d’un « océan » d’air. La pression de l’air et de l’eau sont des exemples de pression hydrostatique — la pression qui existe à n’importe quel endroit dans un corps de fluide en raison du poids du fluide ci-dessus. Dans le cas de la pression atmosphérique, l’air est tiré vers le bas par la force de la gravitation terrestre, et l’air le long de la surface a une plus grande pression en raison du poids (fonction de la gravité) de l’air au-dessus. À de grandes hauteurs au-dessus de la surface de la Terre, cependant, la force gravitationnelle est diminuée et, par conséquent, la pression atmosphérique est beaucoup plus faible.

Dans l’expérience ordinaire, le corps d’une personne est soumis à une pression impressionnante. Compte tenu de la valeur de la pression atmosphérique discutée précédemment, si l’on tend la main — en supposant que la surface est d’environ 0,129 m2 (20 po2) — la force de l’air qui y repose est de près de 136 kg (300 lb)! Comment se fait-il donc que sa main ne soit pas écrasée par tout ce poids ? La raison en est que le corps humain lui-même est sous pression et que l’intérieur du corps exerce une pression égale à celle de l’air.

LA RÉPONSE AUX CHANGEMENTS DE PRESSION D’AIR.

Le corps humain est, en effet, adapté à la pression atmosphérique normale de 1 atm, et si cette pression externe est modifiée, le corps subit des changements qui peuvent être nocifs, voire mortels. Un exemple mineur de ceci est le « popping » dans les oreilles qui se produit lorsque l’on conduit à travers les montagnes ou monte dans un avion. Avec les changements d’altitude viennent des changements de pression, et donc, la pression dans les oreilles change également.

Comme indiqué précédemment, à des altitudes plus élevées, la pression de l’air est diminuée, ce qui rend la respiration plus difficile. Parce que l’air est un gaz, ses molécules ont tendance à ne pas être attrayantes: en d’autres termes, lorsque la pression est faible, elles ont tendance à s’éloigner les unes des autres, et le résultat est qu’une personne en haute altitude a du mal à introduire suffisamment d’air dans ses poumons. Les coureurs participant aux Jeux olympiques de 1968 à Mexico, une ville dans les montagnes, ont dû s’entraîner dans des environnements à haute altitude pour pouvoir respirer pendant la compétition. Pour les équipes de baseball en compétition à Denver, Colorado (connue sous le nom de « the Mile-High City »), cet inconvénient de la respiration est compensé par le fait qu’une pression et une résistance réduites permettent à un baseball de se déplacer plus facilement dans les airs.

Si une personne est élevée dans un tel environnement de haute altitude, bien sûr, elle s’habitue à respirer dans des conditions de basse pression d’air. Dans les Andes péruviennes, par exemple, les gens passent toute leur vie à une hauteur plus de deux fois supérieure à celle de Denver, mais une personne d’une région de basse altitude ne devrait visiter un tel lieu qu’après avoir pris des précautions. À des hauteurs extrêmement élevées, bien sûr, aucun humain ne peut respirer: les cabines d’avion sont donc pressurisées. La plupart des avions sont équipés de masques à oxygène, qui tombent du plafond si l’intérieur de la cabine subit une chute de pression. Sans ces masques, tout le monde dans la cabine mourrait.

PRESSION ARTÉRIELLE.

Un autre aspect de la pression et du corps humain est la pression artérielle. Tout comme la vision 20/20 est idéale, les médecins recommandent une pression artérielle cible de « 120 sur 80 » — mais qu’est-ce que cela signifie? Lorsque la pression artérielle d’une personne est mesurée, un brassard gonflable est enroulé autour du bras au même niveau que le cœur. En même temps, un stéthoscope est placé le long d’une artère du bras inférieur pour surveiller le son du flux sanguin. Le brassard est gonflé pour arrêter le flux sanguin, puis la pressionest libéré jusqu’à ce que le sang recommence à couler, produisant un gargouillis dans le stéthoscope.

La pression nécessaire pour arrêter le flux sanguin est connue sous le nom de pression systolique, qui est égale à la pression maximale produite par le cœur. Une fois la pression sur le brassard réduite jusqu’à ce que le sang commence à couler normalement — ce qui se reflète par la cessation du gargouillis dans le stéthoscope — la pression de l’artère est à nouveau mesurée. Il s’agit de la pression diastolique, ou de la pression qui existe dans l’artère entre les coups de cœur. Pour une personne en bonne santé, la pression systolique doit être de 120 torr et la pression diastolique de 80 torr.

OÙ EN SAVOIR PLUS

« Pression atmosphérique : La Force Exercée par le Poids de l’Air » (Site Web). <http://kids.earth.nasa.gov/archive/air_pressure/> (7 avril 2001).

Beiser, Arthur. Physique, 5e éd. Lire, MA: Addison-Wesley, 1991.

« Pression artérielle » (Site Web). <http://www.mckinley.uiuc.edu/health-info/dis-cond/bloodpr/bloodpr.html> (7 avril 2001).

Clark, John Owen Edward. atmosphère. Il est l’auteur de plusieurs ouvrages.

Cobb, Allan B. Super Projets Scientifiques Sur Les Océans. Il s’agit de la première édition de la série.

« La physique de la plongée sous-marine: Leçon de pression » (Site Web). <http://www.uncwil.edu/nurc/aquarius/lessons/pressure.html> (7 avril 2001).

Provenzo, Eugene F. et Asterie Baker Provenzo. 47 Expériences Classiques Faciles à faire. Illustrations de Peter A. Zorn, Jr. New York: Dover Publications, 1989.

« Comprendre la pression atmosphérique » USA Today (Site Web). <http://www.usatoday.com/weather/wbarocx.html> (7 avril 2001).

Zubrowski, Bernie. Ballons: Construction et expérimentation de Jouets Gonflables. Illustré par Roy Doty. Il est l’auteur de plusieurs ouvrages.

TERMES CLÉS

ATMOSPHÈRE :

Une mesure de pression, abrégée « atm » et égale à la pression moyenne exercée par l’air au niveau de la mer. En unités anglaises, cela équivaut à 14,7 livres par pouce carré et en unités SI à 101 300 pascals.

BAROMÈTRE:

Une forme d’instrument atténuant la pression atmosphérique.

FLOTTABILITÉ:

La tendance d’un objet immergé dans un fluide à flotter.

FLUIDE:

Toute substance, qu’elle soit gazeuse ou liquide, qui se conforme à la forme de son contenant.

MÉCANIQUE DES FLUIDES :

L’étude du comportement des gaz et des liquides au repos et en mouvement.

PRESSION HYDROSTATIQUE:

la pression qui existe à n’importe quel endroit dans un corps de fluide en raison du poids du fluide ci-dessus.

PASCAL:

Le principe SI ou unité métrique de pression, abrégé « Pa » et égal à 1 N/m2.

LE PRINCIPE DE PASCAL:

Une déclaration, formulée par le mathématicien et physicien français Blaise Pascal (1623-1662), qui soutient que la pression externe appliquée sur un fluide est transmise uniformément dans tout le corps de ce fluide.

PRESSION:

Le rapport de la force à la surface, lorsque la force est appliquée dans une direction perpendiculaire à cette surface. La formule de la pression (p) est p = F / A, où F est la force et A la surface.