Pressione

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La pressione è definita come il rapporto tra la forza esercitata normalmente su una superficie e l'estensione della superficie.

p=F⊥S

L'unità di misura del sistema internazionale è il Pascal (Pa), equivalente alla pressione esercitata da una forza di 1 newton perpendicolarmente ad una superficie di 1 m2.

Nella seguente tavola sono riportate le conversioni tra alcune unità di misura della pressione.

  Pa bar baria kgp/m2 atm torr (mmHg)
1 Pa (N/m2)= 1 10-5 10 0.102 9.87×10-6 0.0075
1 bar (daN/cm2) = 100000 1 106 10197 0.987 750
1 baria (dyne/cm2) = 0.1 10-6 1 0.01 9.87×10-7 7.5×10-4
1 kgp/m2 = 9.81 9.81×10-5 98 1 9.68×10-5 0.0736
1 atm = 101325 1.013 1013250 10332.275 1 760
1 torr = 133 0.00133 1333.2239 13.5951 0.00132 1

Attenzione a non confondere la pressione atmosferica con la pressione sonora: la pressione sonora è la (piccolissima) variazione locale della pressione dell'aria dovuta al passaggio di un'onda di compressione. Essa quindi è misurata relativamente al valore, assunto come zero, della pressione atmosferica. Benché sia in linea di principio possibile misurare la pressione sonora nelle stesse unità di misura della pressione atmosferica, essa è molto più comunemente misurata come "Livello di pressione sonora" in una scala in dB. Si veda al proposito alle pagine Livelli di pressione sonora, e valori utili in dB, e percezione dell'intensità.

Verifica la comprensione

Problema. Alla soglia del dolore la pressione sonora efficace è circa 100 Pa. Esprimi questo valore in atmosfere e in torr. Soluzione. 100/101325 atm ≈ 0,001 atm e 100 · 0,0075 torr = 0,75 torr. Anche il suono più forte che si possa sopportare cambia la pressione dell'aria solo di un millesimo.

Problema. Quanto deve essere alta una colonna d'acqua (ρ = 1000 kg/m³) perché la pressione sul fondo, dovuta al solo peso dell'acqua, sia pari a 1 atm? Soluzione. p=ρgh, quindi h = 101325/(1000 · 9,81) m ≈ 10,3 m. Ogni 10 metri di profondità sott'acqua la pressione aumenta di circa un'atmosfera.

Problema. Supponendo che il timpano abbia un'area di 55 mm², quale forza esercita su di esso un suono con pressione efficace di 1 Pa (circa 94 dB)? Soluzione. F=pS = 1 · 55·10−6 N = 5,5·10−5 N, circa il peso di una massa di 5,6 mg: un suono già molto forte spinge sul timpano con una forza minuscola.

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