Cos’è la pressione e perché è così importante.
Hai mai notato che un chiodo entra facilmente nel legno se lo colpisci con un martello, ma è molto più difficile spingerlo con le dita? O che le ruote larghe di una ruspa affondano meno nella sabbia rispetto ai tacchi a spillo? Tutto questo dipende da un’unica grande protagonista: la pressione.
In fisica, la pressione indica come una forza si distribuisce su una superficie. In altre parole, non basta sapere quanta forza applichiamo: conta anche dove la applichiamo e su quanto spazio.
La formula che fa “pressione”
La pressione si calcola con una formula semplice ma fondamentale:
dove P è la pressione, F⊥ la forza perpendicolare alla superficie e S l’area della superficie.
Questo significa che:
- aumentando la forza, aumenta anche la pressione;
- aumentando la superficie, la pressione diminuisce.
Ecco perché i coltelli sono affilati (piccola superficie, grande pressione) e le slitte hanno pattini larghi (grande superficie, piccola pressione).
Un esempio che lascia il segno
Immagina di colpire con un martello un bastoncino appoggiato sulla sabbia: affonderà facilmente. Ma se tra il bastoncino e la sabbia metti un disco d’acciaio, affonderà molto meno. La forza del colpo è la stessa, ma la superficie di contatto è aumentata: meno pressione, meno affondamento!
L’unità di misura della pressione
Nel Sistema Internazionale, la pressione si misura in pascal (Pa).
1 pascal corrisponde alla pressione esercitata da una forza di 1 newton su una superficie di 1 metro quadrato.
In pratica, è una misura molto piccola: per questo, spesso si usano multipli come il kilopascal (kPa) o il bar (1 bar = 100.000 Pa).
Il bar, inizialmente usato per indicare la pressione atmosferica (vedi paragrafo seguente), viene oggi impiegato anche in molti altri ambiti pratici: per esempio per misurare la pressione dell’acqua, dei pneumatici o dei gas compressi.
La pressione… anche nell’aria!
Non ce ne accorgiamo, ma l’aria che ci circonda pesa! L’atmosfera terrestre esercita su ogni punto della superficie una pressione detta pressione atmosferica.
Al livello del mare vale circa 1 atmosfera (atm), cioè 101.325 pascal.
È proprio grazie a questa pressione che possiamo, ad esempio, bere con una cannuccia o che i barometri riescono a prevedere i cambiamenti del tempo.
💡 Curiosità: se l’aria esercita una pressione così grande, perché non ci schiaccia?
Perché la pressione agisce in tutte le direzioni, anche dall’interno del nostro corpo verso l’esterno.
Il nostro organismo è pieno di liquidi e gas, che — proprio come l’acqua o l’aria — trasmettono la pressione in modo uniforme.
In questo modo le forze si equilibrano: la pressione esterna dell’aria è bilanciata da quella interna dei nostri fluidi, e così non sentiamo alcuna compressione.
Per capirlo meglio, pensa a una bottiglia piena d’acqua e ben chiusa: anche se la immergi sott’acqua, non si schiaccia, perché la pressione dentro e fuori è la stessa.
Il nostro corpo funziona allo stesso modo!
Una grandezza che non punta da nessuna parte
Forza e pressione sembrano simili, ma c’è una differenza fondamentale: la forza è vettoriale, cioè ha direzione e verso, mentre la pressione è scalare, perché tiene conto solo dell’intensità con cui la forza si distribuisce su una superficie.
Conclusione
Ogni volta che cammini, scrivi con una penna o gonfi una ruota, la pressione è all’opera. È una forza “discreta” ma potentissima, capace di lasciare il segno… in tutti i sensi!
Per approfondire, puoi scaricare qui sotto il file PDF che abbiamo visto in classe.
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