Pression [en remplacement de la leçon: Pression]

Philippe met une affiche, mais il n'a plus de punaises. Il essaie d'utiliser une épingle au lieu d'une punaise pour accrocher le poster. Aïeee! Ca ne fonctionne pas avec l'épingle, elle pique le pouce de Philippe. Peut-être que cette tige en bois avec une extrémité plate serait mieux ?

L'extrémité arrondie est plus facile pour le pouce de Philippe. Mais même si Philippe appuie aussi fort qu'avant, la tige ne perce pas le mur. Comment se fait-il que les punaises s'enfoncent facilement dans le mur, d'un simple coup de pouce? Eh bien, tout est question de pression ! Lorsque Philippe pousse l'aiguille, il applique une force à une extrémité.

Cette extrémité de l'aiguille est une zone minuscule, où toute la force est concentrée. Du coup, Philippe ressent une forte pression sur son pouce, et ça fait mal. Quand il utilise la tige en bois, ça ne fait pas mal. C'est parce que, la force appliquée par Philippe s'étend sur la surface plus large de l'extrémité plate de la tige. Il y a moins de pression sur son pouce.

Mais l'autre extrémité du baton qui est pressée contre le mur a également une plus grande surface. La force que Philippe applique se répand sur cette surface. Ce n'est pas suffisant pour percer le mur. C'est pourquoi Philippe a vraiment besoin de trouver des punaises. Comme le bâtonnet, une punaise a une extrémité arrondie.

Philippe peut appuyer sans se faire mal, car la pression est faible. Et comme l'aiguille, la punaise a une extrémité pointue qui touche le mur, là où toute la force se concentre. Là où la pointe de la punaise touche le mur, la pression est élevée et la punaise s'enfonce sans difficulté. As-tu remarqué? Il y a une relation entre la force appliquée, la zone de contact et la pression qui en résulte.

Lorsque tu appliques une force sur une zone, tu crées une pression. La pression dépend de la force appliquée et de la zone. La pression est égale à la force divisée par la surface. Si tu connais la quantité de force et la zone de contact, tu peux calculer la pression. Essayons!

Jenny et Aki sont sur la plage. Les deux pèsent le même poids : 60 kilos. La force que chacune d'elles exerce sur le sable est d'environ 600 newtons. Aki porte des talons hauts et Jenny porte des bottes plates. Les semelles des bottes de Jenny ont une surface combinée de 0,04 mètre carré.

La surface combinée des semelles et des talons de chaussures d'Aki n'est que de 0,015 mètre carré. Peux-tu dire laquelle des filles met le plus de pression sur le sable ? Utilisons la formule pour le résoudre ! La pression sous les bottes de Jenny est égale à la force soit 600 newtons, divisée par la surface soit 0,04 mètre carré. 15 000 newtons par mètre carré soit 15 000 pascals.

La pression sous les chaussures à talons d'Aki est de 600 newtons, divisée par la surface : 0,015 mètre carré. Soit 40 000 pascals. La pression sous les talons hauts d'Aki est beaucoup plus élevée que la pression sous les bottes de Jenny. Aki peut-elle réduire la pression qu'elle exerce sur le sable ? Tu peux changer la pression en modifiant soit la force, soit la zone de contact.

En augmentant la force ou diminuant la surface on augmente la pression. En diminuant la force ou augmentant la surface on réduit la pression. Aki ne peut pas faire grand-chose contre la force. Mais elle peut augmenter la zone de contact. Elle enlève ses chaussures !

Ses pieds nus ont une plus grande surface que ses talons hauts, donc la force se répartit et elle ne s'enfonce plus dans le sable!