La pressione dipende dall’area — Fisica, 11–13 anni
La stessa forza può avere effetti molto diversi quando è distribuita su un’area grande o concentrata su una piccola.
Una spinta distribuita
La pressione indica quanto una forza è concentrata su una superficie. La stessa forza applicata su un’area molto piccola produce più pressione che su un’area grande. Per questo la punta di una puntina entra nel legno più facilmente della sua testa piatta.
Perché distribuire il carico?
Serviva prevedere se una superficie si sarebbe danneggiata o se un oggetto sarebbe affondato. Le racchette da neve distribuiscono il peso di una persona su più neve, mentre il filo di un coltello concentra la forza per tagliare. La regola utile è: pressione = forza ÷ area.
Una scatola sul pavimento
Una scatola esercita una forza verso il basso di 60 N. Prima si misura la parte a contatto con il pavimento: 0,02 m². Poi si divide: 60 N ÷ 0,02 m² = 3.000 Pa. Se si gira la scatola e la base diventa di 0,06 m², la pressione diventa 1.000 Pa, anche se il suo peso non è cambiato.
Più forza non significa sempre più pressione
È ragionevole pensare che un oggetto più pesante produca sempre più pressione, perché spinge più forte verso il basso. In realtà la pressione dipende da due cose: la forza e l’area che la riceve. Una persona pesante può affondare meno nella neve con racchette larghe di una persona più leggera con scarpe strette.
Progettare tenendo conto della pressione
La pressione conta quando si progettano scarpe, aghi, pneumatici, ponti e fondamenta. Un tacco a spillo può segnare il pavimento perché la sua punta piccola concentra il peso di una persona. Le fondamenta di un edificio distribuiscono il carico su un’area grande, così il terreno ha meno probabilità di cedere.
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