Distinguer pression et force pressante en 1ère
Cours complet, points clés à retenir et exercices d'entraînement de distinguer pression et force pressante pour les élèves de 1ère. Conforme au programme officiel.
Réviser notion par notion
Ce que tu vas réviser
- Force pressante et surface pressée
- Pression : p = F/S
- Unités de pression (pascal, bar)
- Mesure d’une pression
Force pressante et surface pressée
La force pressante est la force qui s'exerce perpendiculairement sur une surface. La surface pressée est la zone sur laquelle cette force agit. Plus la surface est petite, plus l'effet de la force est concentré.
Exemple
Quand tu enfonces un clou dans du bois avec un marteau, la pointe fine du clou a une très petite surface. C'est pour ça que le clou pénètre le bois alors qu'avec le plat du marteau (grande surface), le bois ne ferait que se tasser légèrement.
À retenir : La force pressante agit toujours perpendiculairement à la surface, et plus la surface est petite, plus l'enfoncement est efficace.
Formule de la pression p = F/S
La pression est le quotient de la force pressante par la surface sur laquelle elle s'exerce. C'est l'intensité de la force par unité de surface. Plus la force est grande ou plus la surface est petite, plus la pression augmente.
Exemple
Si deux enfants de même poids se tiennent debout sur du sable, celui qui a les plus petits pieds exerce une pression plus grande et s'enfonce davantage. C'est pourquoi les talons aiguilles des chaussures font des trous dans le parquet alors que les semelles plates non.
À retenir : La pression se calcule avec $p = \frac{F}{S}$ où F est la force en newtons et S la surface en mètres carrés.
Unités de pression : pascal et bar
Le pascal (Pa) est l'unité officielle de pression dans le système international. Un pascal correspond à une force d'un newton répartie sur un mètre carré. Le bar est une autre unité, utilisée notamment pour les pneus : 1 bar = 100 000 Pa.
Exemple
Sur un pneu de voiture, tu lis souvent 2 bars ou 2,2 bars. C'est plus facile à manipuler que de dire 200 000 Pa ou 220 000 Pa. Les météorologues, eux, expriment la pression atmosphérique en hectopascals (hPa) : environ 1013 hPa au niveau de la mer.
À retenir : 1 Pa = 1 N/m² et 1 bar = 100 000 Pa (= 10⁵ Pa).
Mesure d'une pression
La mesure d'une pression se fait avec des instruments appelés manomètres ou baromètres selon le contexte. Le manomètre mesure la pression d'un fluide (gaz ou liquide) dans un système fermé. Le baromètre mesure la pression atmosphérique.
Exemple
Le manomètre de la station de gonflage mesure la pression des pneus. Un baromètre accroché au mur de la maison mesure la pression atmosphérique pour prédire la météo. Un tensiomètre à l'hôpital mesure la pression du sang dans les artères (la tension artérielle).
À retenir : On utilise un manomètre pour mesurer une pression et on lit directement la valeur en Pa ou en bar.
Les points clés
- Formule : $p = \frac{F}{S}$ où p en Pa, F en N, S en m²
- Conversions : 1 bar = 100 000 Pa et 1 Pa = 1 N/m²
- Plus la surface est petite, plus la pression est grande pour une même force
- La force pressante est toujours perpendiculaire à la surface
- Instruments de mesure : manomètre (pression interne), baromètre (pression atmosphérique)
L'essentiel
La pression est le résultat d'une force répartie sur une surface : $p = \frac{F}{S}$, mesurée en pascals (Pa) ou en bars.
Exercices d'entraînement
Entraîne-toi sur ces exercices, puis fais-toi corriger pas à pas par le tuteur.
Exercice 1
Une personne de poids 700 N se tient debout sur ses deux pieds. La surface totale de contact au sol est 0,05 m². Calcule la pression qu'elle exerce sur le sol. Exprime le résultat en Pa et en bar.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
Un clou dont la pointe a une surface de 1 mm² exerce une force de 500 N sur une planche en bois. Le marteau plat a une surface de 20 cm² mais exerce aussi 500 N. Calcule les deux pressions et explique pourquoi le clou rentre mais pas le marteau.
Corrige cet exercice avec le tuteur →