Action mécanique de contact et définition de la pression de Seconde

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Une action de contact répartie sur une surface se décrit par la pression P = F/S. • Unités : F en N, S en m^2, P en Pa (1\ Pa = 1\ N/m^2). • Pour une même force, plus la surface est petite, plus la pression est grande.

Le cours

Action mécanique de contact et définition de la pression de Seconde • En Seconde, une action mécanique de contact (support, main, fil, frottements) se modélise par une force. Souvent, cette action ne s'exerce pas en un point mais est répartie sur une surface : le sol sous un pied, l'eau sur la coque d'un bateau, le gaz sur la paroi d'un ballon. • Pour une même force, l'effet dépend de la surface sur laquelle elle s'exerce : on définit la pression comme la valeur de la force pressante, perpendiculaire à la surface, divisée par l'aire de cette surface : P = F/S avec F en newtons, S en m^2 et P en pascals (1\ Pa = 1\ N/m^2). • Un gaz enfermé exerce une action de contact sur les parois du récipient ; la pression de l'air qui nous entoure vaut environ 1\,013\ hPa au niveau de la mer (vu au collège). Exemples du quotidien • Raquettes à neige, skis, chenilles de bulldozer : on augmente la surface pour diminuer la pression et ne pas s'enfoncer. • Clou, punaise, lame de couteau : on réduit la surface pour obtenir une pression énorme avec une force modeste. • Méthode : convertir l'aire en m^2 (1\ cm^2 = 10^-4\ m^2, 1\ mm^2 = 10^-6\ m^2) avant de diviser. Astuce et méthode clé Convertis toujours l'aire en m^2 en premier : 1\ cm^2 = 10^-4\ m^2 et 1\ mm^2 = 10^-6\ m^2 (on élève au carré le facteur de conversion des longueurs). Piège classique à éviter Diviser par une aire en cm^2 : une force de 10\ N sur 1\ cm^2 crée une pression de 1010^-4 = 10^5\ Pa, et non 10\ Pa.

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