La pression est la force exercée sur une surface donnée.

Définition

La pression, notée p admet, selon les branches de la physique que l'on considère, plusieurs définitions qui toutes coïncident :

• En mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de...), on définit la pression (La pression est la force exercée sur une surface donnée.) comme le quotient d'une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) F (en newton) sur l'aire de la surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent abusivement confondu avec sa mesure - l'aire...) S (en m²) sur laquelle elle s'applique :

• En mécanique des milieux continus, la pression est la trace (De manière générale, une trace est l'influence d'un événement sur son environnement. On utilise parfois le terme d'empreinte (voir aussi Pistage).) du tenseur des contraintes.
• En thermodynamique (On peut définir la thermodynamique de deux façons simples : la science de la chaleur et des machines thermiques ou la science des grands systèmes en...), la pression est définie à partir de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le "Diplôme...) U(V,S,N) par :
  

Pour un fluide (Les fluides sont des milieux parfaitement déformables. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont...) newtonien, la pression est strictement positive car il faut fournir de l'énergie ΔU > O pour diminuer le volume (En physique, le volume d'un objet mesure « l'extension dans l'espace » qu'il possède dans les trois directions en même temps, de même que l'aire d'une figure dans le plan mesure « l'extension » qu'elle possède dans...) Δv < O. Pour les fluides non Newtoniens, il est possible d'avoir des pressions négatives.

• En mécanique des fluides (La mécanique des fluides est la branche de la physique qui étudie les écoulements de fluides c'est-à-dire des liquides et des gaz lorsque ceux-ci subissent des forces ou des contraintes. Elle est actuellement étendue à des écoulements solides...) incompressible, la pression est le multiplicateur de Lagrange (Le multiplicateur de Lagrange est une méthode permettant de trouver des points stationnaires (maximum, minimum...) d'une fonction dérivable d'une ou...) assurant la contrainte d'incompressibilité. Autrement dit, il n'y a pas de moyen explicite pour calculer la pression, la pression est déterminée implicitement par .

Dans un fluide, la résultante des forces de pression s'appliquant sur la surface d'un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il...) immergé est la poussée d'Archimède.

Il ne faut pas confondre la force de pression (force superficielle) et la résultante des forces de pression (force volumique). Si l'on considère un petit cube (En géométrie élémentaire, un cube est un prisme dont les côtés sont tous égaux. Les cubes figurent parmi les solides les plus remarquables de l'espace. C'est un des solides de Platon. Son autre nom est...) de fluide infinitésimal, la résultante des forces de pression est , qui est un terme des équations de Navier-Stokes (En mécanique des fluides, les équations de Navier-Stokes sont des équations aux dérivées partielles non-linéaires qui décrivent le mouvement des fluides dans l'approximation des milieux continus. Elles gouvernent par exemple...).

Unités et mesure

Dans le système métrique international, l'unité de mesure (En physique et en métrologie, les unités sont des étalons pour la mesure de grandeurs physiques qui ont besoin de définitions précises pour être utiles.) de la pression est le pascal (Pa) : une pression de 1 pascal correspond à une force de 1 newton exercée sur une surface de 1 m².

L'appareil de mesure de la pression est le manomètre (Un manomètre est un instrument servant à mesurer une pression.). Pour la pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.), on utilise le baromètre (Le baromètre est un instrument de mesure, utilisé en physique et en météorologie, qui sert à mesurer la pression atmosphérique. Il peut, de façon secondaire, servir...). On peut également utiliser un vacuomètre pour mesurer la pression d'un gaz (Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi indépendants (pour plus de détails, voir gaz réels).) dans un tube à vide (Le vide est avant tout un concept philosophique. Il désigne l'absence de matière.).

Dans un contenant fermé, un liquide (La phase liquide est un état de la matière.) va exercer un force égale sur tout la surface.

Autres unités usuelles

• 1 bar = 10⁵ Pa
• 1 MPa = 1 N/mm²
• 1 kgf/cm² = 0,981 bar (kgf = kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) force)
• 1 psi = 6 894 N/m² = 6 894 Pa = 0,068 94 bar (psi = pound per square inch (lb/in²), livre par pouce carré, unité anglo-saxonne)
• 1 atm = 101 325 Pa (atm = atmosphère)
• 1 mmHg = 1 torr = 133 Pa (mmHg = millimètre de mercure)

Applications

Plongée sous-marine (La plongée sous-marine consiste, en général, à explorer le monde sous-marin équipé d'un scaphandre autonome spécifique composé généralement d'une combinaison isothermique, d'un masque, de palmes et, à la différence de la plongée en...)

En plongée sous-marine, la pression qui s'exerce sur les tissus biologiques et sur les gaz inspirés a une grande importance. Sa variation peut être considérable en fonction de la profondeur atteinte.

On différencie alors les :

• pression atmosphérique : pression de surface dans des conditions habituelles (normalement aux alentours de 1013 mb mais usuellement considérée comme équivalent à 1 bar)
• pression hydrostatique : variable en fonction de la profondeur atteinte - cette pression est alors de 1 bar par tranche de 10 mètres sous l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un composé chimique simple, mais avec des propriétés complexes à cause de sa polarisation (voir Nature dipolaire de l’eau). Sa...)
• pression absolue : c'est la somme des pressions atmosphériques et hydrostatique