Pourquoi la pression de l’eau augmente-t-elle avec la profondeur ?

La pression de l’eau augmente avec la profondeur parce que l’eau en haut pèse sur l’eau en bas. La pression peut être mesurée de diverses façons. La pression de l’eau peut être facilement calculée à l’aide d’une équation simple impliquant la profondeur, la densité et la gravité.

Pression et profondeur de l’eau

L’eau, comme toutes les choses sur Terre, est tirée vers le bas par la force de la gravité. Chaque plan d’eau a un certain poids, et ce poids pousse vers le bas sur tout ce qui se trouve en dessous. La pression de l’eau est le résultat du poids de toute l’eau au-dessus en poussant vers le bas sur l’eau au-dessous. Plus on s’enfonce dans un plan d’eau, plus il y a d’eau au-dessus, et donc un poids plus important qui pousse vers le bas. C’est la raison pour laquelle la pression de l’eau augmente avec la profondeur. La pression dépend seulement de la profondeur, et est la même n’importe où à une profondeur donnée et dans toutes les directions.

Unités de pression

La pression est mesurée en unités de force (pounds, lb.) divisée par la surface (pouces carrés, in^2). D’autres moyens de mesurer la pression sont également courants. Une unité souvent pratique est l’atmosphère, atm, égale à la pression de l’atmosphère au niveau de la mer. Traditionnellement, la pression est mesurée à l’aide d’un baromètre, un dispositif dans lequel une colonne de liquide (généralement du mercure) est poussée vers le haut par la pression de l’air à l’extérieur. Pour cette raison, la pression est souvent exprimée en millimètres de mercure (mm Hg), correspondant au déplacement le long de la colonne du baromètre.

Calcul de la pression d’eau

Le calcul de la pression de l’eau est très simple. Imaginez une surface plane à la profondeur pour laquelle vous voulez calculer la pression. Tout ce que vous avez à faire est de trouver le poids de toute l’eau sur cette surface, puis de la diviser par la surface de la surface.

p = W/ A où p est la pression, W est le poids et A est la surface.

Détermination du poids d’un plan d’eau

Dans un champ gravitationnel, comme à la surface de la Terre, tout est accéléré vers le bas par la gravité de la Terre, ce qui lui donne du poids. Si vous connaissez la masse d’un objet, vous pouvez trouver le poids en multipliant la masse par l’accélération due à la gravité. Souvenez-vous de la deuxième loi de Newton : la force (poids) est égale à la masse multipliée par l’accélération (gravité).

Vous pouvez trouver la masse, m, d’un plan d’eau en multipliant son volume, V, par sa densité, r.

m = Vr

Maintenant, pour trouver le poids, multipliez le par l’accélération gravitationnelle, g (environ 9,80 m/s^2 à la surface de la Terre).

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