Come calcolare la pressione esercitata da un corpo

Introduzione

La fisica è una scienza che ha dato molte risposte ai tanti perché dell'umanità, dando risposte sensate e logiche ai fenomeni che ogni giorno avvengono intorno a noi. Perché quando camminiamo con le racchette sulla neve non affondiamo? Semplice, perché esercitiamo una pressione minore sul bianco.

La pressione, in fisica, è generalmente definita come una grandezza equivalente al rapporto tra la forza applicata dal corpo e l'area della superficie sulla quale è applicata. In questa guida vi spiegherò come calcolare la pressione esercitata da un corpo su una determinata superficie.

L'unità di misura

L'unità di misura della pressione è il Pascal (Pa), dal nome del famoso matematico, fisico e filosofo francese. Il Pascal equivale a 1N / m². Poiché 1N = 1 kg*(m/s²) un Pascal equivale a 1 kg/m*s².

In acustica sono spesso usati i sottomultipli del Pascal, mentre in meteorologia si usano spesso i multipli (hPa, GPA).

Formula generale

La formula generale per calcolare la pressione esercitata da un corpo su una superficie è: P (pressione) = F (forza applicata) / S (superficie di applicazione).

Ad esempio, una scatola che pesa 3 kg con area di base uguale a 10dm² (0,1 m²) eserciterà una pressione di: P = F/S = 3*9,8 / 0,1 = 300 Pa.

La forza

Bisogna però prestare attenzione a un dettaglio: la forza da prendere in considerazione deve essere perpendicolare al piano d'appoggio. In caso contrario dovrà essere considerata solo la componente perpendicole della forza, appositamente calcolata attraverso la conoscenza dell'angolo di incidenza della forza e le formule goniometriche (seno e coseno).

Ad esempio una forza di 10 N che crea un'angolo di incidenza di 30° rispetto al suolo avrà una componente perpendicolare di intensità 10*sen (30°) = 10*1/2 = 5N.

Altre unità di misura

Altre unità di misura della pressione possono essere:

• l'atmosfera standard, usata specialmente in meteorologia, equivale a 101325 Pascal.
  Benché possa sembrare una cifra mostruosa, in realtà è bene sapere che la pressione interna di uno pneumatico equivale a circa 3,2 atm;
• la colonnina di mercurio (Hgmm), usata in passato, è divenuta ormai obsoleta.

I meccanismi

Imparare la fisica non è semplice, capire tutti i meccanismi che avvengono in natura secondo leggi e formule non è un'impresa che si può compiere in un solo giorno. Ma lo studio e l'applicazione costante sarà certamente d'aiuto nell'apprendimento della materia. Se proprio non si è ferrati e non si riesce a capire bene, ci si può sempre rivolgere a qualche professore o qualcuno che studia tali fenomeni.

Consigli

Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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