Quand tu regardes la météo, si tu es comme la plupart des gens, ce qui t'intéresse le plus, ce sont les choses qui dictent ta tenue vestimentaire: Que ce soit ou non des précipitations de quelque sorte sont susceptibles de tomber du ciel pendant votre exposition à l'extérieur, quelle est la température de l'air et si elle est venteux.
Selon l'endroit où vous vivez et la période de l'année, vous pouvez également vérifier (parfois avec effroi) pour voir le parent taux d'humidité, pour vous assurer que vous êtes suffisamment hydraté pour la transpiration qui suivra probablement étant donné un niveau élevé en train de lire.
La plupart des gens sont conscients du phénomène de la pression atmosphérique (généralement appelée barométrique) parce qu'ils l'entendent mentionné comme une caractéristique standard des prévisions météorologiques, mais la plupart des gens ne vont pas jusqu'à rechercher quelle est la relation et pourquoi l'air subit des changements de pression à tout. Les vents ne soufflent-ils pas horizontalement, alors que la pression se mesure d'en haut comme une sorte de « poussée » ?
Pression est une quantité en physique qui s'applique à presque tous les processus physiques imaginables. Il rapporte la force F à la zone UNE dans une multitude de contextes, est exprimé et défini mathématiquement dans sa forme la plus simple comme P = F/A. Il joue un rôle particulièrement important dans le domaine de la dynamique des fluides. (Un fluide est constitué de matière à l'état liquide ou gazeux.) L'atmosphère autour de vous est un fluide, et elle exerce beaucoup plus de pression sur vous et sur tout le reste que vous ne le pensez.
Qu'est-ce que la pression ?
Formellement, la pression est une mesure de l'effet de la propagation de Obliger (mesurée en newtons, ou N, dans le système de mesure international standard) sur une surface réelle ou définie mathématiquement (mesurée en mètres carrés ou m2). Vous avez peut-être déjà rencontré des problèmes de physique dans lesquels une force (comme la gravité ou vous-même) agit et se déplace un objet avec une masse, mais la pression est différente en ce qu'elle décrit en effet la dilution ou la concentration de Obliger.
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Imaginez deux boîtes solides différentes, chacune avec un volume V de 10m3 (mètres cubes) et rempli d'un matériau solide uniforme avec une densité ρ
la moitié de celle de l'eau, ou 0,5 kg/L, ou (500 kg/m3). Une boîte mesure 1 m de long, 1 m de large et 10 m de haut, tandis que l'autre mesure 2,5 m de long, 2,5 m de large et 1,6 m de haut. Aucune des deux boîtes ne doit être tournée de sa position. Si vous vouliez être sûr qu'une plate-forme à proximité d'apparence ancienne pourrait Support Soit boîte, mais vous n'avez pu choisir qu'une des deux pour le confirmer, laquelle choisiriez-vous ?
Les masses des objets sont les mêmes car leurs volumes et densités sont les mêmes (ρ = m/V, donc m = ρV = (500 kg/m3)(10 mètres3) = 5 000 kg. Étant donné que l'accélération due à la gravité à la surface de la Terre est de 9,8 m/s2, la force (ou poids) de chaque boîte est donc (5 000 kg) (9,8 m/s2) = 49 000 N.
Cependant, comparez les zones sur lesquelles ces masses respectives sont réparties: La première case a une base (longueur fois largeur) de 1 m × 1 m = 1 m2, tandis que l'autre boîte a une base de 2,5 × 2,5 = 6,25 m2. Étant donné que la pression est égale à la force divisée par la surface, la boîte étroite, avec moins d'un sixième de la surface de base avec laquelle travailler comme deuxième boîte, exercera 6,25 fois plus de pression sur la plateforme comme son partenaire le fera. Ainsi, si la plate-forme délabrée peut supporter la première boîte, elle devrait également pouvoir supporter la seconde seule – à condition de pouvoir les soulever là-haut !
Unités de pression et terminologie
Dans l'exemple ci-dessus, la pression de la première boîte sur n'importe quelle surface sur laquelle elle repose est (49 000 N)/(1 m2) et celui du second est (49 000 N) (6,25 m2). L'unité de pression dans le système standard est donc le N/m2, plus communément appelé le pascal (Pa). Parce que cela s'avère être une si petite quantité dans le monde réel, le kilopascal (kPa) est beaucoup plus couramment utilisé.
le la pression de l'atmosphère à la surface de la Terre est d'environ101 325 Pa, ou alors 101,3 kPa. En raison des moyens par lesquels les humains déterminent la pression, cependant, un certain nombre d'autres unités sont utilisées quotidiennement. L'un est le torre, également connu sous le nom de millimètres de mercure (mm Hg). (Toutes les curiosités que vous avez sur les raisons pour lesquelles ce métal a été sélectionné seront satisfaites dans un instant.) 101,3 kPa, également appelé 1 atm pour référence, équivaut à 760 torr selon cette norme. Puisque 1 pouce = 25,4 mm, 760 mm Hg = (760/25,4) = 29,92 en Hg. Enfin, 1 millibar = 0,001 atm, donc la pression atmosphérique en millibars = 1 013 mbar.
Enfin, qu'en est-il de ces livres par pouce carré (psi ou lb/in2) généralement utilisé pour mesurer la pression des pneus aux États-Unis? Après avoir invoqué les conversions entre lb et kg et entre in et m, vous pouvez montrer que 101,3 kPa = 14,7 lb/in2. Étant donné que la pression minimale recommandée des pneus de voiture n'est que d'environ 30 psi, qu'est-ce que cela suggère sur votre intuition concernant le poids « négligeable » et donc la pression de l'air ?
Comment la pression est mesurée
UNE manomètre est un appareil qui mesure la pression de l'air à l'aide d'un récipient avec un tube en forme de "U" ouvert à une ou aux deux extrémités. Dans un manomètre fermé, un échantillon de gaz est introduit dans une extrémité, qui est ensuite bouchée. Ensuite, un fluide de densité connue est versé dans l'autre extrémité. Le fluide s'arrêtera de bouger lorsque la pression du gaz piégé entre le bouchon et le fluide ainsi que la pression à le fond de la colonne de fluide de ce côté correspond à la pression de l'air plus la pression de la colonne de fluide à l'air libre côté.
La hauteur du fluide sur le côté ouvert sera plus haute de ce côté lorsque la pression de l'air est inférieure à la pression du gaz et plus bas du côté ouvert lorsque la pression de l'air dépasse la pression du gaz. Vous pouvez utiliser cette différence de hauteur pour calculer la pression du gaz.
Puisque P = F/A = mg/A, m = ρV et V = Ah pour un tube cylindrique (c. peut être montré que la pression créée par une colonne verticale de fluide est ρgh, où h = hauteur dans mètres. Cette pression représente la différence positive ou négative entre la pression du gaz et la pression atmosphérique.
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Homme- est la racine latine du mot qui signifie main", d'où vient aussi "manipuler"; un moyen facile de transmettre le concept de pression si limité au langage non verbal serait d'utiliser votre main pour appuyer doucement contre celle d'une autre personne.
- UNE baromètre est un type de manomètre utilisé spécifiquement pour mesurer la pression atmosphérique.
- L'appareil manuel utilisé pour mesurer la tension artérielle dans un établissement de soins de santé s'appelle un sphygmomanomètre, avec sphyg- se traduisant vaguement par « squeeze ». C'est parce qu'un brassard doit être gonflé contre le bras à un niveau dessus la pression artérielle corporelle afin de la mesurer correctement; ils doivent littéralement serrer votre bras pour le faire.
Pression et météo
La pression atmosphérique n'est pas constante et varie dans une plage typique, tout comme la température et d'autres quantités géophysiques. Une discussion distincte en soi, cette pression est un indicateur fiable du temps imminent. Lorsqu'un système basse pression pénètre dans une zone, le résultat est généralement des nuages, du vent et des précipitations, alors qu'un système haute pression produit généralement un temps beau et calme. (Obtenir cela? "Haute pression" se termine par "calme"... seulement dans le monde farfelu de la physique !)