Pressione e area — Scienze, 11–13 anni
La pressione indica quanto una forza è concentrata su una superficie e spiega perché la stessa forza può avere effetti diversi.
Che cos’è la pressione?
La pressione descrive quanta forza agisce su ogni unità di superficie. La stessa forza produce una pressione maggiore su una superficie piccola e minore su una grande. In un liquido o in un gas, la pressione può diffondersi in tutte le direzioni, non solo verso il basso, perché le particelle spingono sul contenitore e tra loro.
Perché usare la pressione invece della forza?
Una forza da sola non dice come un oggetto agirà su una superficie. Il peso di una persona può essere distribuito da scarpe larghe oppure concentrato su un tacco stretto, producendo effetti diversi sul pavimento. La pressione permette di confrontare queste situazioni e progettare oggetti che fanno presa, tagliano, galleggiano o proteggono.
Calcolare la pressione
Una scatola esercita una forza di 600 newton verso il basso. Su una base di 0,03 metri quadrati, pressione = forza ÷ area = 600 ÷ 0,03 = 20 000 pascal, cioè 20 kPa. Se giriamo la scatola e la base diventa di 0,30 metri quadrati: 600 ÷ 0,30 = 2 000 Pa. La forza resta uguale, ma l’area maggiore produce un decimo della pressione.
La pressione non è una forza
Un errore comune è trattare pressione e forza come se fossero la stessa cosa. È comprensibile, perché entrambe descrivono una spinta e sono collegate nella formula. La forza però è la spinta totale, misurata in newton; la pressione indica quanto quella spinta è concentrata e si misura in pascal. Per confrontare le pressioni bisogna considerare l’area.
La pressione negli oggetti di ogni giorno
Le racchette da neve distribuiscono il peso di una persona su un’area grande, così si affonda meno. Una puntina ha una testa larga per il dito, ma una punta minuscola che produce una pressione elevata nella parete. I freni idraulici e le siringhe usano la pressione di un liquido per trasmettere una spinta e controllare un movimento.
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