CONTINGUTS D’AQUESTA PÀGINA

1. Què és la pressió?

2. Com es mesura?

3. Pressió exercida pels sòlids

4. Pressió exercida pels líquids

5. Pressió exercida pels gasos

6. Principi d’Arquimedes

1. Què és la pressió?

Pressió és un concepte que utilitzem també molt sovint: la pressió de les rodes del cotxe, la pressió atmosfèrica, la pressió sanguínia, l’olla de cuinar a pressió,…. Inclús parlem de pressió sense que tingui cap lligam amb la ciència… qui no sap que és la pressió dels exàmens? 🙁

Però… i la física? Quina definició dóna al concepte de pressió? Quan provem de definir nosaltres  sembla que ens fem un embolic: És el mateix que força? Quan empenyo una esponja i la deformo…. què estic exercint, una força? una pressió?

Força i pressió són conceptes ben diferents. La física ens ho deixa clar: La pressió és la força exercida per unitat de superfície. La pressió és la magnitud resultant de dividir la força que s’exerceix sobre un cos entre la superfície sobre la que s’aplica.

Si tu encara no ho tens tan clar com ho té la física,  llegir aquesta explicació potser et pot ajudar:

Per què ens enfonsem més en el fang quan ens recolzem sobre un peu que quan ho fem sobre els dos? Estem fem més força? Ha canviat el nostre pes?

Imaginem que anem per la neu sense esquís ni raquetes. El resultat serà que acabarem amb els peus molls perquè aquests s’enfonsaven a la neu. Si abans de posar-nos a caminar per la neu ens calcem uns esquís el resultat serà ben diferent. Si el nostre pes no és pas diferent en el segon cas, perquè quan portem esquís no ens enfonsem?

Intentem veure que és el que ha variat del primer cas al segon. La única diferència entre els dos casos és la superfície que tenen els peus. Els esquís tenen una superfície molt més gran que les sabates. Com a conseqüència d’això, el pes queda molt més repartit en el segon cas que en el primer.

El fet de que t”enfonsis o no a la neu no depèn tan sols del teu pes, sinó que també depèn de la superfície dels teus peus. Com més gran és el pes més t’enfonsaràs, però com més gran sigui la superfície sobre la que s’aplica el teu pes, menys t’enfonsaràs. En definitiva, la responsable de enfonsar-te  o no a la neu o al fang és la pressió, i aquesta dóna una idea de com es reparteix la força de contacte sobre una superfície.

La pressió és la magnitud física que relaciona la força que s’exerceix i la superfície sobre la qual s’aplica. És un concepte físic que està present en tota la matèria: ja sigue sòlida, líquida o gasosa. S’estudia dins la Mecànica de partícules (la pressió en sòlids) així com dins la Mecànica de fluids (la pressió en líquids i gasos).

Al contrari que la força, la pressió és una magnitud escalar, perquè sempre actua perpendicular a la superfície de contacte.

Què és la pressió? Ingredients de l’Univers: explicacions i una activitat dinàmica per aclarir conceptes.

L’efecte de la pressió sobre sòlids, líquids i gasos. Una web (en castellà) per repassar el comportament de la matèria segons el seu estat (sòlid, líquid o gas)

2. Com es mesura la pressió?

La unitat del sistema internacional per a la força és el newton (N), per a la superfície és el metre quadrat (m²), així doncs, per a la pressió serà el (N/m²). A aquest valor, donat que s’utilitza habitualment se li ha donat un nom especial, Pascal (Pa), en honor a Blaise Pascal.

El pascal (Pa) és la unitat de mesura de la pressió en el Sistema Internacional. Però és una unitat petita, i habitualment s’utilitzen altres unitats de mesura de la pressió:

• En meteorologia s’utilitza normalment l’hectopascal (HPa). A l’igual que per a les distàncies podem definir l’hectòmetre (Hm) i per a les masses podem dir hectogram (Hg), per a la pressió podem dir hectopascal (HPa). Aquesta unitat, equival a 100 Pa.

• També podem definir una unitat que indiqui la pressió que produeix l’atmosfera terrestre en promig,i que valgui 1 si es donen aquestes condicions. El nom d’aquesta unitat serà atmosfera (atm) i equival a 101.300 Pa. Fixem-nos que per parlar de la pressió atmosfèrica no ens és gaire útil el pascal, ja que és un valor molt elevat. Una atmosfera val 1013 HPa.

• En enginyeria, degut a que normalment es tracta amb pesos molt grans, no és útil parlar de Newtons. En comptes d’aquesta unitat es parla de kiloponds (kp). El kilopond és el que pesa una massa d’un quilogram, i per tant equival a 9,8 N. Per parlar de pressió normalment s’utilitza el kp/cm².

Hi ha diferents aparells per mesurar la pressió: el baròmetre, per mesurar la pressió atmosfèrica  i el manòmetre (que és un aparell per mesurar diferències de pressions entre dos fluids) en són exemples.

3. Pressió exercida pels sòlids

Els sòlids es caracteritzen per tenir les següents propietats:

• una forma pròpia,fixa.
• un volum fix, constant (incomprensibilitat)
• una densitat, normalment, superior a la dels altres estats.
• No flueixen (no són fluids)

Quan una força actua sobre un cos que es pot deformar, l’efecte que produeix depèn de la intensitat de la força i de la superfície sobre la qual actua.

Així, si es prem un dit sobre un tros de fusta, la força que s’exerceix es reparteix sobre tota la superfície de la punta del dit i, excepte en el cas que el material sigui molt tou, no s’observa cap efecte sobre la fusta. La pressió exercida és molt petita.

Però si es clava una xinxeta, la força sobre la fusta es concentra en una superfície molt petita, la punta de la xinxeta, i la xinxeta penetra a la fusta. Aleshores, la pressió exercida és molt gran.

Com calcular la pressió que exerceix un sòlid.

ACTIVITAT TIC

Els sòlids fan pressió: Miniunitat didàctica de l’Edu365.  Avalua’t i practica, també.

La pressió: exercicis i problemes