L’aria è tutta intorno a te. Preme contro il tuo corpo tutto il tempo. Ecco perché la chiamiamo pressione dell’aria. Di solito, non noti la pressione dell’aria perché preme contro di te in tutte le direzioni in modo uniforme.
Chiunque può misurare la pressione dell’aria usando uno strumento chiamato barometro. Quando usiamo un barometro per misurare la pressione dell’aria, il numero risultante è chiamato pressione barometrica.
I barometri funzionano perché l’aria ha peso. L’aria che ci circonda inizia sulla superficie della Terra e sale fino alla cima del cielo. Tutta quell’aria, l’intera atmosfera, pesa circa 5 milioni di miliardi di tonnellate! Non veniamo schiacciati perché tutto quel peso è distribuito uniformemente su tutta la superficie della Terra. La forza media che senti è di circa 15 libbre su ogni centimetro quadrato del tuo corpo. Poiché l’aria è fluida, questa forza viene distribuita uniformemente su tutto il corpo, non solo sulla cima della testa.
Possiamo misurare quanto l’aria preme su di noi con un dispositivo semplice ma intelligente. Si chiama barometro a U e funziona come un’altalena. Un’altalena può rimanere in equilibrio finché c’è lo stesso peso su entrambi i lati. Se i pesi sono diversi, l’altalena si inclina per favorire il lato pesante. Lo stesso vale per un barometro a U. Guardate il tubo a sinistra. Contiene dell’acqua.
Con entrambe le estremità aperte all’aria, i livelli dell’acqua in ogni lato sono gli stessi. Questo perché la pressione dell’aria su ogni lato è la stessa. L’acqua è bilanciata tra le forze verso il basso su ogni lato, proprio come un’altalena.
Soffia un po’ d’aria nel lato sinistro. Il livello dell’acqua cambia perché avete fatto sì che l’aria prema più in basso dell’aria sul lato destro. In altre parole, avete aumentato la pressione dell’aria sul lato sinistro. L’acqua si muove fino a bilanciare le forze verso il basso su entrambi i lati.
La perdita di acqua sul lato sinistro riduce la forza verso il basso dal peso dell’acqua sul lato sinistro. L’aumento dell’acqua sul lato destro aggiunge alla forza verso il basso dal peso dell’acqua sul lato destro. Questo bilancia la forza dalla pressione dell’aria che hai aggiunto sul lato sinistro.
D’altra parte, quando succhi l’aria dal lato sinistro, i livelli dell’acqua cambiano in modo diverso. Togliendo l’aria dal lato sinistro, avete fatto sì che l’aria prema meno dell’aria sul lato destro. Di nuovo, l’acqua si muove finché non bilancia le forze verso il basso su entrambi i lati.
Se si usa una forte pompa a vuoto per rimuovere tutta l’aria dal lato sinistro, la pressione dell’aria lì sarà zero. L’unica forza verso il basso sul lato sinistro sarebbe quella di un’alta colonna d’acqua su quel lato. La forza sull’altro lato che bilancia tutto quel peso d’acqua è la forza verso il basso dalla normale pressione dell’aria sul lato destro. Quando questo avviene, il livello dell’acqua sul lato sinistro sale ad un’altezza di circa 34 piedi. Questo non è molto pratico, così i barometri a U non usano l’acqua come liquido.
Si usa invece il mercurio, perché è un metallo liquido molto denso. Il mercurio è circa 14 volte più denso dell’acqua. Poiché il mercurio è così pesante, la normale pressione dell’aria lo spinge ad un’altezza di soli 30 pollici, o 760 millimetri.
I meteorologi misurano la pressione atmosferica contando i pollici di mercurio su un barometro. Altri scienziati che lavorano con le pressioni dei gas preferiscono usare i millimetri. Un millimetro di mercurio è noto come “Torr”. L’unità Torr è chiamata così in onore di Evangelista Torricelli, che inventò il barometro a mercurio nel 1643.
Torricelli riempì di mercurio un lungo tubo di vetro e invertì il tubo in un piatto. Osservò che parte del mercurio non usciva e che lo spazio sopra il mercurio nel tubo era un vuoto.
Torricelli fu la prima persona a creare e sostenere un vuoto. Egli concluse che i cambiamenti giornalieri nell’altezza del mercurio erano causati da cambiamenti nella pressione atmosferica.
Al livello del mare, la pressione barometrica è alta perché il livello del mare è il posto più basso che si possa raggiungere. Più aria sopra di voi crea più pressione. In alta montagna o in aereo, la pressione barometrica è minore. Perché sei più in alto nell’atmosfera, c’è meno aria sopra di te, quindi la pressione che crea è minore.
In qualsiasi luogo, quando la pressione barometrica scende, ci si può aspettare un temporale. Quando aumenta, ci si può aspettare un tempo soleggiato.
