Manipuler des ordres de grandeurs est très pratique dans la vie et ne demande pas grand chose de plus que de savoir multiplier ou diviser par 10 ! Cet article est le premier d'une série qui va vous permettre de devenir des experts physiciens en ordres de grandeurs (ou du moins de vous amuser un peu).

Sans plus tarder, entrons directement dans le vif du sujet et discutons de la pression que vous devez supporter au quotidien. Non pas celle que vous impose votre boss mais celle-là même que vous subissez en ce moment, en lisant cette note : la pression atmosphérique !

Vous en avez en effet sûrement déjà entendu parler. Eh bien ce phénomène est bien plus qu'une couleur sur la carte de la météo(1). Nous allons tenter d'en apprendre plus au cours de cet article.

Cette notion physique fondamentale joue un rôle extrêmement important dans des domaines variés comme la thermodynamique, la plongée sous-marine ou le voyage spatial. Commençons par les bases et notons que la pression est une force appliquée sur une surface. C'est pourquoi son unité dans le système international est le \(N/m^2\) (lire « newtons par mètre carré ») ou pascal. Bon, si en général on visualise à peu près ce que représente un mètre carré, on a souvent plus de mal avec le newton. Pourtant, ce n'est pas bien dur ! Le poids est une force(2), et ce qu'il faut savoir c'est qu'une masse d'un kilogramme pèse environ 10 newtons(3). Un pascal, c'est donc 100 g de sucre sur un mètre carré, rien de bien impressionnant.

Vous y êtes ? Alors allons un peu plus loin. Vous vous souvenez de cette pression atmosphérique ? Eh bien elle est de 101 300 Pa : les « fameux » 1 013 hPa (lire « hectopascal », soit centaines de pascals) ! Profitons de l'effet de surprise pour manipuler un peu ce nombre. En ordre de grandeur il faut être habile à effectuer de petites conversions. Sachez qu'un mètre carré est formé de 10 000 centimètres carrés(4). On obtient donc près d'une dizaine de newtons qui poussent chacun de vos petits centimètre carré (un centimètre carré correspond à peu près à l'ongle du pouce). Vous avez donc en permanence un kilogramme qui pèse sur tous les petits carrés d'un centimètre de côté, et que ce soit de la plume ou du plomb importe peu. Ce qui fait en tout environ vingt tonnes qui vous écrasent de toute part(5). Tout de suite, on fanfaronne moins…

Mais alors, pourquoi n'est-on pas broyé devant la puissance phénoménale de l'atmosphère ? La réponse est simple, c'est parce que la pression s'applique « de toute part ». Nulle doute que si elle ne s'appliquait que localement, nous perdrions instantanément des membres. Heureusement, en s'appliquant partout à la fois, nous profitons d'un phénomène de résistance à la compression. Ainsi, l'eau qui compose principalement notre corps résiste très bien à la pression puisque sous la pression phénoménale de l'atmosphère, son volume ne diminue que de 0,004 6%. Autant dire qu'on n'a rien à craindre !

Rassurés ? Que diriez-vous alors de faire un petit tour d'horizon d'ordres de grandeur ? Amusez vous à les convertir en poids d'objets courants. Mais si, c'est facile ! Rappelez-vous, un Pa c'est le poids de cent grammes sur chaque mètre carré.

  • La caresse du vent : 50 Pa.
  • La même sur l'autoroute : 1000 Pa.
  • L'étreinte d'un câlin : 1 200 Pa.
  • L'arrière train sur une chaise : 6 500 Pa.
  • Record d'anticyclone, Mongolie en 2010 : 7 300 Pa.
  • La pression sanguine : 13 000 Pa.
  • Record de dépression, typhon de 1979 : 14 300 Pa.
  • Un pneu de voiture : 250 000 Pa.
  • Une bouteille de champagne : 600 000 Pa.
  • Un karsher : 10 millions.
  • Les talons aiguilles d'une jeune dame : 12 millions.
  • Formation du diamant : 10 milliards.
  • Le centre de la terre : 380 milliards.
  • Le centre du soleil : 35 millions de milliards.

Ainsi, la prochaine fois que vous serez sous pression au travail, vous pourrez toujours relativiser.

  1. (1) ↑ Les dépressions et les anticyclones ne sont que des zones de basse et de haute pression atmosphérique.
  2. (2) ↑ Dire d'un objet qu'il « pèse » un kg est impropre. Sa masse est d'un kilogramme, mais son poids est la force qui lui est appliquée par la pesanteur (ou celle qu'il faut fournir pour le retenir). Elle s'exprime donc en N et est différente sur chaque planète bien que la masse intrinsèque, elle, soit toujours d'un kilogramme.
  3. (3) ↑ Environ \(9,87N\) sur Terre.
  4. (4) ↑ 1 mètre carré donne 100 décimètres carrés qui donnent 10 000 centimètres carrés.
  5. (5) ↑ Astuce pour s'entrainer, déduisez-en la surface moyenne de peau d'un être humain !