Pression et force pressante



La pression est une grandeur physique qui permet de comprendre l’influence de l’altitude sur les performances sportives et les effets physiologiques ressentis en plongée subaquatique.


1. Des molécules en mouvement

Dans un gaz, les molécules sont très éloignées les unes des autres. Elles sont animées de mouvements permanents, et se heurtent et rebondissent sur les parois du récipient qui contient le gaz.

Preuve du mouvement des molécules :

Lorsque nous enlevons la séparation entre les deux flacons contenant l'un de l'air, et l'autre du dioxyde d'azote (un gaz roux),
nous observons, en quelques minutes, le mélange de ces deux gaz.

Animation du mélange



Dans un liquide les molécules sont rapprochées mais peuvent se déplacer entre-elles.



Dans les liquides et dans les gaz la matière est constituée de molécules en mouvement.




2. Notion de pression

Expérience :

Nous disposons de deux cylindres différents : A le petit et B le grand, de masse respective mA et mB. Superposons ces deux cylindres, et posons les sur le sable, dans un sens, puis dans l'autre.



A masse indentique, nous remarquons que l'empreinte dans le sable est plus profonde lorsque la surface de contact est petite.




Posons seul le petit cylindre sur le sable. Il s'enfonce moins car il n'y a plus la masse du gros cylindre posé dessus.
A surface identique, nous remarquons que l'empreinte dans le sable est plus profonde si la masse de l'objet est plus grande.
En absence de pesanteur, il n'y aurait aucune empreinte. C'est donc le poids (P = mg) que nous appellerons désormais "force pressante : F", qui est à l'origine de l'enfoncement dans le sable.

En résumé, il nous faut définir une nouvelle grandeur liée à la profondeur de l'empreinte, que nous appelerons pression (P).





Utiliser la relation P = F/S, F étant la force pressante exercée sur une surface S, perpendiculairement à cette surface.
Savoir que la différence de pression entre deux points d’un liquide dépend de la différence de profondeur.
Savoir que la quantité maximale de gaz dissous dans un volume donné de liquide augmente avec la pression.
Savoir que, à pression et température données, un nombre donné de molécules occupe un volume indépendant de la nature du gaz.
Pratiquer une démarche expérimentale pour établir un modèle à partir d’une série de mesures.




Loi de mariotte