L’air est tout autour de vous. Il s’appuie sur votre corps en permanence. C’est pourquoi on l’appelle la pression atmosphérique. Habituellement, vous ne remarquez pas la pression de l’air parce qu’elle fait pression sur vous uniformément dans toutes les directions.
Tout le monde peut mesurer la pression de l’air en utilisant un outil appelé baromètre. Lorsque nous utilisons un baromètre pour mesurer la pression de l’air, le nombre résultant est appelé la pression barométrique.
Les baromètres fonctionnent parce que l’air a un poids. L’air qui nous entoure commence à la surface de la Terre et monte jusqu’au sommet du ciel. Tout cet air, l’atmosphère entière, pèse environ 5 millions de milliards de tonnes ! Nous ne sommes pas écrasés parce que ce poids est réparti uniformément sur toute la surface de la Terre. La force moyenne que vous ressentez est d’environ 15 livres sur chaque centimètre carré de votre corps. Comme l’air est fluide, cette force est délivrée uniformément sur tout votre corps, et pas seulement sur le sommet de votre tête.
Nous pouvons mesurer la pression de l’air sur nous grâce à un dispositif simple mais astucieux. Il s’agit d’un baromètre en forme de tube en U et il fonctionne un peu comme une balançoire à bascule. Une balançoire à bascule peut rester en équilibre tant que le poids est égal des deux côtés. Si les poids sont différents, la bascule penche en faveur du côté le plus lourd. Il en va de même pour un baromètre en forme de tube. Regardez le tube à gauche. Il contient de l’eau.
Avec les deux extrémités ouvertes à l’air, les niveaux d’eau de chaque côté sont les mêmes. C’est parce que la pression de l’air sur chaque côté est la même. L’eau est équilibrée entre les forces descendantes de chaque côté, tout comme une balançoire à bascule.
Soufflez de l’air dans le côté gauche. Le niveau de l’eau change parce que vous avez fait en sorte que l’air appuie plus vers le bas que l’air du côté droit. En d’autres termes, vous avez augmenté la pression de l’air sur le côté gauche. L’eau se déplace jusqu’à ce qu’elle équilibre les forces descendantes des deux côtés.
La perte d’eau sur le côté gauche réduit la force descendante du poids de l’eau sur le côté gauche. La montée de l’eau sur le côté droit ajoute à la force descendante du poids de l’eau sur le côté droit. Cela équilibre la force de la pression d’air que vous avez ajoutée sur le côté gauche.
D’autre part, lorsque vous aspirez l’air du côté gauche, les niveaux d’eau changent d’une manière différente. En retirant l’air du côté gauche, vous avez fait en sorte que l’air appuie moins vers le bas que l’air du côté droit. De nouveau, l’eau se déplace jusqu’à ce qu’elle équilibre les forces descendantes des deux côtés.
Si vous utilisez une pompe à vide puissante pour retirer tout l’air du côté gauche, la pression de l’air y sera nulle. La seule force vers le bas sur le côté gauche serait celle d’une haute colonne d’eau sur ce côté. La force de l’autre côté qui équilibre tout ce poids d’eau est la force descendante de la pression d’air normale du côté droit. Lorsque cela se produit, le niveau d’eau du côté gauche s’élève à une hauteur d’environ 34 pieds. Ce n’est pas très pratique, donc les baromètres à tube en U n’utilisent pas réellement l’eau comme liquide.
Le mercure est utilisé à la place, car c’est un métal liquide très dense. Le mercure est environ 14 fois plus dense que l’eau. Parce que le mercure est si lourd, la pression atmosphérique normale le pousse à une hauteur d’environ 30 pouces seulement, soit 760 millimètres.
Les météorologues mesurent la pression atmosphérique en comptant les pouces de mercure sur un baromètre. D’autres scientifiques qui travaillent sur les pressions de gaz préfèrent utiliser les millimètres. Un millimètre de mercure est connu sous le nom de « Torr ». L’unité Torr est nommée en l’honneur d’Evangelista Torricelli, qui a inventé le baromètre à mercure en 1643.
Torricelli a rempli un long tube de verre de mercure et a inversé le tube dans un plat. Il a observé qu’une partie du mercure ne s’écoulait pas et que l’espace au-dessus du mercure dans le tube était un vide.
Torricelli a été la première personne à créer et à maintenir un vide. Il a conclu que les changements quotidiens de la hauteur du mercure étaient causés par les changements de la pression atmosphérique.
Au niveau de la mer, la pression barométrique est élevée parce que le niveau de la mer est l’endroit le plus bas où vous pouvez aller. Plus d’air au-dessus de vous crée plus de pression. En haute montagne ou dans un avion, la pression barométrique est moindre. Parce que vous êtes plus haut dans l’atmosphère, il y a moins d’air au-dessus de vous, donc la pression qu’elle crée est moindre.
Dans un endroit donné, lorsque la pression barométrique baisse, vous pouvez vous attendre à une tempête. Lorsqu’elle augmente, vous pouvez vous attendre à un temps ensoleillé.
