Agence spatiale canadienne
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Comprendre la pression
Avant d'aller de l'avant avec les problèmes reliés à la pression dans les combinaisons spatiales, il est important de saisir quelques concepts de base. Qu'est-ce que la pression exactement? Où en trouve-t-on dans la vie de tous les jours?
En fait, il y a de la pression partout : dans l'atmosphère, dans nos poumons, dans les robinets, dans les boissons gazeuses, dans les pneus, dans le sol...
Qu'est-ce que la pression exactement?
On définit la pression comme le rapport entre une force (ou un poids) et la surface sur laquelle elle s'applique. Si la force augmente, la pression augmente aussi. Inversement, si la surface augmente, la pression diminue.
Une bonne façon d'illustrer ce concept est de considérer ce qui se passe lorsque vous marchez sur la neige avec des raquettes. Dans ce cas, vous ne vous enfoncez pas puisque votre poids (qui est une force dirigée vers le bas) est appliqué à une surface égale à la superficie des deux raquettes. La pression qui en résulte sur la neige est relativement faible.
Toutefois, si vous enlevez vos raquettes, vous risquez de vous enfoncer, car bien que votre poids reste le même, il est maintenant appliqué à une surface égale à la superficie des semelles de vos bottes. La pression résultante est soudainement plus grande et fait céder la neige.
La loi de Boyle-Mariotte
La pression est plus facilement perceptible avec les gaz qu'avec n'importe quel autre élément. L'Anglais Robert Boyle et le Français Edme Mariotte ont énoncé une loi sur la compressibilité des gaz qui met en relation le volume occupé par un gaz et la pression à laquelle il est soumis. La loi de Boyle-Mariotte prétend en bref que le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression qu'il reçoit.
Pour nous représenter les effets de cette loi, étudions un gaz captif d'un contenant hermétique flexible (comme une combinaison spatiale, par exemple!). Si la pression augmente à l'extérieur du contenant, l'espace qu'occupe le gaz à l'intérieur diminuera.
À l'inverse, si on diminue la pression exercée sur le contenant, le volume occupé par le gaz dans celui-ci augmentera. Aussi, puisque cette relation inverse est proportionnelle, on comprend que si, dans notre exemple, on double la pression extérieure, le volume occupé par le gaz dans le contenant sera réduit de moitié.
Unités de mesure de la pression
Dans le système métrique, l'unité de mesure de la pression est le pascal (Pa).
Elle est nommée ainsi en l'honneur du savant français Blaise Pascal. Un pascal correspond à une force de un newton appliquée à une surface de un mètre carré et représente une très faible pression.
À titre de comparaison, la pression exercée par un litre de lait sur le fond de son contenant correspond à 2 000 Pa, ou 2 kPa (kilopascals).
La pression atmosphérique au niveau de la mer est de 101,3 kPa. C'est dire que cinquante contenants de lait empilés les uns sur les autres (et faisant 10 mètres de haut) exerceraient une pression égale à celle de l'atmosphère.
