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Pression

Introduction

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Voir « pression » sur le Wiktionnaire.

La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme 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...) rapportée à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) sur laquelle elle s'applique.

En tant que paramètre (Un paramètre est au sens large un élément d'information à prendre en compte pour prendre une décision ou pour effectuer un calcul.) physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...), la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) comme la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante,...), joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle extrêmement important dans la plupart des domaines. Du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de la 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 équilibre. La première définition est aussi la première...), il s'agit d'une grandeur intensive.

Unités et mesures de pression

Unités

Il existe plusieurs unités de pression, dont l'utilisation dépend généralement de la discipline. De par la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) même de la pression, elles sont souvent définies comme le rapport d'une unité de force sur une unité de surface.

Unité du système international
  • Le pascal (symbole Pa) est l'unité du système international. Une pression de 1 pascal correspond à une force de 1 newton exercée sur une surface de 1 m2 : 1 Pa=1 N/m².
Autres unités
  • Le bar :
1 bar=100 000 Pa.
  • L'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) normale (symbole atm) :
1 atm=101 325 Pa.
  • Le pièze est une unité dérivée (La dérivée d'une fonction est le moyen de déterminer combien cette fonction varie quand la quantité dont elle dépend, son argument, change. Plus précisément, une dérivée est une...) du système mètre-tonne-seconde (système mts) utilisé dans l'ancienne Union Soviétique entre 1933 et 1955 :
1 pz=1 000 Pa.
  • Le millimètre de mercure (symbole mmHg), encore appelé torr (Le torr (symbole Torr) ou millimètre de mercure (symbole mmHg) est une unité de mesure de la pression initialement définie comme la pression exercée à 0 °C par...) en hommage au physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du grec,...) italien Evangelista Torricelli :
1 mmHg=1 torr=133,3 Pa.
  • Le millimètre d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) (mmH2O), ou le centimètre (Un centimètre (symbole cm) vaut 10-2 = 0,01 mètre.) d'eau (cmH2O) :
1 cmH2O=98,0638 Pa.
  • Le barye (symbole ba) est une unité du système CGS (Le système CGS est un système d'unités de mesures physiques où les unités de base sont). Il est défini comme une dyne par centimètre carré :
1 ba=1 dyn.cm⁻²=0,1 Pa.
  • L'atmosphère technique (symbole at), ou ATA :
1 at=98 066,5 Pa.
  • Le psi (Pour les articles homonymes, voir Psi et Psy.), de l'anglais pound per square inch (livre par pouce carré) est une unité anglo-saxonne très utilisée notamment en hydraulique (L'hydraulique désigne la branche de la physique qui étudie les liquides. En tant que telle, les champs d'investigation qu'elle propose regroupent plusieurs domaines :), en oléohydraulique et en hydrostatique :
1 psi=6 894 Pa.
  • Le gramme (Le gramme est une unité de masse du Système international (l'unité de base est le kilogramme) et du système CGS. L'abréviation du gramme est g.) ou kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) par centimètre carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses quatre côtés ont la même longueur et ses quatre angles la même mesure. Un...) (g/cm², kg/cm² ou encore kg force/cm²), souvent utilisé en physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On l'appelle aussi physique des hautes énergies car de...), par extension, pour désigner une distance parcourue indépendamment du matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés...) considéré (lire le paragraphe lien entre pression et distance), voire une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique...) (le « gramme » ou « kilogramme » auquel il est fait allusion n'est pas l'unité de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à...) standard, mais le kilogramme-force) :
1 g.cm⁻²=98,0665 Pa(≅1-1,3 cm d'air≅10 cm d'eau≅111 cm de plomb).

Ordres de grandeurs

Lien entre pression et distance

En hydrostatique, la différence de pression Δp (en Pa) entre deux points dans un fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides...) est liée à la différence de hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) h (en m) entre ces deux points, par la relation Δp=ρgh, où ρ est la masse volumique (Pour toute substance homogène, le rapport de la masse m correspondant à un volume V de cette substance est indépendante de la quantité choisie : c'est une caractéristique du matériau appelée masse volumique: ) du fluide (en kg/m³) et g l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une...) de la pesanteur (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous les corps matériels au voisinage de la Terre : on observe ainsi qu'en un...) (d'une valeur moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des...) d'environ 9.81 m/s² au niveau de la mer). Par conséquent, connaissant ces deux dernières grandeurs, la différence de pression est directement proportionnelle à la différence de hauteur, et donc à la distance entre les deux points s'ils sont sur le même axe vertical (Le vertical (rare), ou style vertical, est un style d’écriture musicale consistant en accords plaqués.).

Cette propriété est notamment utilisée pour différents dispositifs de mesure de la pression, ainsi que comme méthode de conversion par les plongeurs (un bar équivaut à dix mètres d'eau), ou encore les physiciens des particules.

Mesures de pression

La mesure d'une pression fait appel à des techniques très diverses, directes ou indirectes, selon les gammes de pression en jeu.

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 (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a...) dans un tube à vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) ou encore un hypsomètre, dispositif basé sur la température d'ébullition (L’ébullition est la formation de bulles lors d’un changement violent d’un corps de l’état liquide vers l’état vapeur. Ce phénomène est une vaporisation.) d'un liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.).

  • Sonde de pression (La sonde de pression est un dispositif qui convertit les variations de pression en variations de tension électrique. Si la sonde est reliée à un ordinateur, les variations sont converties en signaux binaires...)
  • jauge ( En tant qu'instrument de mesure : Une jauge est un instrument de mesure. On trouve par exemple : La jauge de contrainte, traduisant un effort mécanique en résistance électrique,...) de Penning
  • jauge de Pirani
  • Fluorescence (La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par diverses formes d'excitation autres que la chaleur. (on parle parfois de « lumière froide »). Elle peut servir à...) du rubis (Le rubis est la variété rouge de la famille minérale corindon. Sa couleur est causée principalement par la présence d'oxyde de chrome (les autres variétés de corindon sont appelées...)
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