La pressione

Servizio a cura di: Mario Colabella

Dove andranno a finire i palloncini quando sfuggono di mano ai bambini … questi i versi di una vecchia canzone che, con estrema disinvoltura, alludeva ad uno dei fenomeni fisici più caratteristici che regolano la vita quotidiana e che, in vari modi, condizionano la nostra permanenza subacquea quando, proprio come palloncini o mongolfiere, restiamo sospesi nel mondo liquido a noi caro.

Senza alcuna presunzione cattedratica ed al fine di voler dare solo un piccolo contributo che aiuti a chiarire alcuni concetti che riguardano l'immersione a Coloro che avranno interesse e piacere a leggere queste righe, discuteremo sui vari aspetti e problematiche che riguardano l'attività che ci sta tanto a cuore, iniziando proprio dalle Leggi naturali con cui dobbiamo fare i conti ad ogni immersione.

Tutti i fenomeni fisici, che ci interessano, hanno in comune un parametro, la cui conoscenza è essenziale per avere le idee chiare: la "pressione".

Immaginiamo di camminare su un manto di neve soffice: notiamo che i piedi affondano parecchio e ciò ostacola la nostra andatura. Per camminare meglio, decidiamo di mettere ai piedi le racchette (come fanno gli Eschimesi) e riscontriamo che, con esse, affondiamo molto meno.

In realtà abbiamo soltanto modificato (cioè abbiamo aumentato) la superficie di contatto tra noi e la neve, lasciando inalterato il nostro peso che, in tal modo, risulta distribuito su una superficie decisamente maggiore.

Ipotizziamo che il nostro peso sia di 70 kg, che la suola di ogni nostra scarpa abbia una superficie pari a 200 cm² e che invece quella di ognuna delle racchette utilizzate si uguale a 600 cm²; analizzando le due situazioni, avremo (nel caso di utilizzo delle sole scarpe):

70 kg
------------- = 0,175 kg/cm
²
2 x 200 cm
²

ovvero avremo che, su ogni cm² di neve sottostante i nostri piedi, agirà una forza di intensità pari a 175 grammi.

Vediamo invece cosa succede calzando le racchette:

70 kg
--------------- = 0,058 kg/cm²
2 x 600 cm²

su ogni cm² di neve a noi sottostante, agirà una forza di intensità pari soltanto a 58 grammi, palesemente minore rispetto a quando eravamo senza racchette.

Da quanto detto, possiamo individuare come "pressione": una forza applicata perpendicolarmente ad una superficie unitaria, presa come riferimento.

Il concetto di pressione è univoco ed indipendente dalle unità di misura adottate, infatti noi possiamo quantizzare la pressione (sulla base delle varie forme di identificazione di forza applicata e di superficie unitaria) in vari modi, di cui si indicano solo alcuni esempi:

  • Kg/cm²

  • MCA      (metri di colonna d'acqua)

  • Torr       (millimetri di mercurio)

  • BAR      (unità barometriche)

  • PSI       (Pounds Square Inch - libbre per pollice quadrato)

  • Pascal   (Newton/m²)

E' intuitivo che una ben determinata pressione ha valori numerici diversi, in funzione del sistema adottato.

Alcune unità di misura della pressione hanno tra di esse valori poco differenti per cui, per i nostri scopi pratici e per rendere più facile l'argomento, possono considerarsi equivalenti.

Parleremo quindi indifferentemente di atmosfere, Bar o kg/cm² (le più consuete), indicando con un unico valore numerico, ad esempio la pressione di carica delle bombole o della pressione esistente a 30 metri di profondità.

Adesso che ne conosciamo concettualmente il significato, possiamo distinguere la pressione, in vari modi:

  • Atmosferica (quella esercitata dalla colonna d'aria che ci sovrasta e che, al livello del mare, vale 1 atm);

  • Idrostatica (quella esercitata dalla colonna d'acqua sovrastante il punto considerato e che genericamente può essere valutata pari a 1 atm, per ogni 10 m di profondità).

In particolare, quando per i nostri calcoli consideriamo soltanto la pressione idrostatica, parliamo di pressione relativa mentre avremo pressione assoluta quando considereremo la reale pressione esistente sul punto in esame (solo atmosferica oppure atmosferica più idrostatica).

Tutto quanto detto, pur non essendo esaustivo, può per ora essere considerato sufficiente per la trattazione dei futuri argomenti e ci ripromettiamo di ritornare sull'aspetto se ritenuto opportuno.

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Mario Colabella

DIDATTICA

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