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Comprendre la pression
La pression dans la vie de tous les jours
La pression et la météo
Les météorologues font souvent référence à des zones de haute pression et à des zones de basse pression.
Dans des conditions précises, la pression normale sur Terre, au niveau de la mer, est de l'ordre de 101 kilopascals. En réalité, cette pression varie un peu à différents points de la planète et - pour un point donné - n'est pas nécessairement la même d'un jour à l'autre. Comment est-ce possible?
L'air chaud est moins dense (plus léger) que l'air froid. C'est ce qui explique que les montgolfières peuvent quitter la terre ferme. On peut donc supposer que la pression de l'air au-dessus d'un désert est inférieure à celle qui existe au-dessus du pôle Nord, et c'est effectivement le cas. Ce genre de variation de pression d'un point à l'autre de la planète a un effet direct sur la météo.
De façon générale, on associe une zone de haute pression à un temps sec et ensoleillé, car dans ce cas, l'air descend et s'assèche. À l'opposé, une zone de basse pression est signe de mauvais temps puisque, ici, l'air a tendance à monter et à se condenser pour former des nuages porteurs de pluie.
Le ballon gonflable
Considérons maintenant un ballon gonflable comme ceux que l'on retrouve aux anniversaires. Pour le gonfler, nous devons souffler assez fort pour appliquer à son orifice une pression plus grande que la pression atmosphérique. Pourquoi?
Parce que sous la pression ambiante, le caoutchouc tendu cherche à reprendre sa forme initiale. Si le ballon n'est pas noué et qu'on le laisse aller, l'air s'échappe rapidement sous l'effet de la pression interne en propulsant le ballon dans la direction opposée.
La plongée sous-marine
Un plongeur est soumis à des pressions beaucoup plus grandes qu'à la surface lorsqu'il descend sous l'eau.
En effet, il faut ajouter à la pression atmosphérique la pression de l'eau qui se trouve au-dessus de lui. À dix mètres de profondeur, la pression ambiante est déjà le double de celle à la surface. À vingt mètres, c'est le triple et à trente mètres, le quadruple.
Cette pression affaisse ses poumons et c'est pourquoi le plongeur doit, à ces profondeurs, respirer de l'air pressurisé. Donc, à 30 mètres, la pression de l'air fournie par la bonbonne doit être quatre fois supérieure à celle de l'air en surface.
Ceci revient à dire qu'une inspiration à cette profondeur équivaut, en volume d'air, à quatre inspirations à la surface.
En passant, souvenons-nous de la loi de Boyle-Mariotte. L'air sous pression respiré en profondeur se détendra au cours de la remontée. Si le plongeur retient sa respiration, l'air contenu dans ses poumons se dilatera au point d'en endommager gravement les tissus.
C'est la raison pour laquelle on enseigne aux plongeurs à ne jamais retenir leur respiration sous l'eau.
Les raquettes et les patins
Avec notre exemple de raquettes, nous avons préalablement expliqué la relation entre la force et la surface à laquelle elle est appliquée.
En bref, cet équipement nous permet de marcher aisément sur la neige, car notre poids est réparti sur une surface relativement importante. La pression résultante est alors faible.
Mais que se passe-t-il dans le cas de patins sur la glace? La surface sur laquelle notre poids est appliqué est minime (la tranche des deux lames) et la pression résultante est donc grande.
On serait en droit de s'attendre à ce que notre déplacement, dans ce cas, soit pénible. Mais la glace a une propriété surprenante : lorsqu'elle est soumise à des pressions importantes, elle se transforme en eau. C'est cette fine couche d'eau entre la lame du patin et la patinoire qui permet de glisser avec aisance.
Le « Presto »
L'autocuiseur, souvent appelé « Presto » permet de faire bouillir de l'eau à des températures supérieures à 100 oC en laissant monter la pression interne. Pour que la pression puisse augmenter, il est nécessaire d'enclencher le mécanisme de verrouillage de l'appareil avant de le mettre sur le feu. Si par malheur on déverrouillait l'appareil quand la pression est à son maximum, le couvercle serait projeté violemment.
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