La pression, un paramètre influençant les performances sportives

Mouvement des molécules dans un gaz Un gaz est constitué de molécules éloignées les unes des autres Ostralo-gaz http://www.ostralo.net/3_animations/swf/gaz.swf

Ces molécules sont en mouvement continuel, en ligne droite

Des chocs peuvent se produire : - soit sur les parois du récipient contenant le gaz

Des chocs peuvent se produire : - soit sur d’autres molécules de gaz

Les chocs que subissent les molécules augmentent : → lorsque le volume du récipient diminue → lorsque le nombre de molécules augmente dans le récipient → lorsque la température du gaz augmente dans les conditions usuelles : la vitesse moyenne des molécules de diazote et de dioxygène N2 et de O2 de l’air que nous respirons est de 500 m.s-1 environ le nombre de chocs subis par une molécule de gaz pendant 1 s est de l’ordre de 108 à 109

Notion de force pressante La pression Notion de force pressante Expérience Une petite bille flotte dans un cristallisoir plein d’eau.  Plaçons sur cette bille un verre renversé.  Enfonçons le verre

La bille s’enfonce; lorsque l’on ressort le verre, l’intérieur est sec observations La bille s’enfonce; lorsque l’on ressort le verre, l’intérieur est sec interprétations → La bille s’enfonce car l’air contenu dans le verre appuie dessus. → Le verre est sec car l’air empêche l’eau de pénétrer dedans

Expérience  Un ballon de baudruche fermé contenant un peu d’air se trouve sous une cloche à vide.  On fait le vide sous la cloche en aspirant l’air à l’intérieur.

Lorsque l’on fait le vide sous la cloche, le ballon se gonfle observations Lorsque l’on fait le vide sous la cloche, le ballon se gonfle

 Au départ il y a de l’air dans le ballon et autour du ballon. interprétations  Au départ il y a de l’air dans le ballon et autour du ballon.  Les faces interne et externe du ballon sont soumises à un bombardement incessant par les molécules des gaz constituant l'air.  Ces molécules appuient de la même façon de chaque coté: la paroi est soumise à des forces qui se compensent; elle est à l’équilibre

 Ensuite, lors de l’aspiration, il ya de moins en moins de molécules qui appuient sur la face externe; par contre, il y a autant de molécules qui appuient sur la face interne  Sous l'action de ce bombardement qui à lieu de l'intérieur vers l'extérieur, le ballon se déforme. Son volume augmente

L’eau ne s’écoule pas du verre Expérience  Recouvrons un verre vide d’une gaze (pansement) ; remplissons le verre d’eau à travers la gaze ; retournons l’ensemble  observations L’eau ne s’écoule pas du verre interprétations  On peut montrer (voir exercice) que l’intensité de la force pressante exercée par l’air extérieur est environ 100 fois plus importante que l’intensité de la force exercée par l’eau (=poids de l’eau)

Notion de pression Posons des briques sur de la farine  Les briques s’enfoncent plus ou moins. Observons la profondeur de l’empreinte dans le sable

l’empreinte (donc la pression) est plus profonde lorsque :  La brique est lourde  La surface pressée est petite

S S S F Dans la définition de pression interviennent 2 grandeurs  La force pressante de valeur F  La surface pressée S

Pression et force pressante  On dispose du dispositif ci-contre :

- On place sur les 3 pistons des bouteilles de masse différentes ; les plaques rigides ont la même surface

- On place sur les 3 pistons des bouteilles de masses identiques ; les plaques rigides ont des surfaces différentes

 La déformation de la mousse traduit la pression occasionnée par la bouteille sur le support  Pour une même force pressante, on augmente la pression en .................... la surface pressée. diminuant

 La déformation de la mousse traduit la pression occasionnée par la bouteille sur le support  Pour une même surface pressée, on augmente la pression en ...................... la force pressante augmentant

 Proposer la bonne formule parmi les solutions suivantes :  Pour une même force pressante, on augmente la pression en diminuant la surface pressée.  Pour une même surface pressée, on augmente la pression en augmentant la force pressante  Proposer la bonne formule parmi les solutions suivantes :

La pression P, en pascal (Pa), exercée par un gaz sur une paroi est F est la force pressante exercée par les molécules de gaz, en newton ( N ) S est la surface de la paroi, en mètres carré ( m2 )

La pression P, en pascal (Pa), exercée par un gaz sur une paroi est L’unité légale est le pascal, mais on utilise couramment d’autres unités : - le hectopascal : 1 hPa = - le bar : 1 bar = 100 Pa 105 Pa

La pression atmosphérique La pression atmosphérique est due aux forces pressantes exercées par l’air de l’atmosphère sur les objets La pression atmosphérique est en moyenne de 1013 hPa au niveau de la mer. Elle ................ avec l’altitude diminue

Les lignes d’égale pression sont appelées isobares  Une zone de haute pression (>1015 hPa) est appelée ....................... anticyclonique  Il fait ...................... dans cette région beau temps  Une zone de basse pression (< 1010 hPa) est appelée ..................... dépression  Il fait ............................ dans cette région mauvais temps