O que é pressão na física e qual é a fórmula da pressão?

Com botas comuns você afunda na neve; com raquetes de neve, fica por cima, mesmo pesando a mesma coisa: o seu peso agora se distribui numa área muito maior. Isso é pressão:

pressão = força / área, p = F / A

A força é medida em newtons (N) e a área em metros quadrados (m²), então a pressão é medida em newton por metro quadrado, N/m². Essa unidade tem nome próprio, o pascal (Pa): 1 Pa = 1 N/m². Um pascal é bem pouco (mais ou menos o que uma folha de papel faz deitada numa mesa), por isso se usa muito o quilopascal: 1 kPa = 1.000 Pa. Para áreas pequenas aparece também o N/cm²: 1 N/cm² = 10.000 Pa.

A fórmula vem do próprio significado: se 600 N se distribuem em 3 m², cada metro quadrado recebe 600 / 3 = 200 N, e a pressão é 200 Pa. Isolando: F = p · A e A = F / p.

Muita ou pouca pressão. Para ter muita pressão, empurra-se uma área pequena: facas, agulhas, pregos, tachinhas e lâminas de patins têm áreas de contato minúsculas. Para ter pouca pressão, espalha-se a força numa área grande: raquetes de neve, pneus largos de trator, as patas de camelos e elefantes, alças largas numa mochila pesada. A pressão está muito ligada às forças e à área.

Pressão hidrostática. A água empurra tudo o que está nela, em todas as direções, e quanto mais fundo, mais água há em cima. Pelo Teorema de Stevin, a pressão causada pelo líquido é

p = d · g · h

em que d é a densidade do líquido (kg/m³), g a aceleração da gravidade (9,8 m/s², ou seja, 9,8 N/kg) e h a profundidade (m). Na água doce, cada 10 m de profundidade somam 1.000 · 9,8 · 10 = 98.000 Pa, quase uma atmosfera. Só a profundidade e a densidade contam, não o formato do recipiente: por isso as barragens são mais grossas embaixo. Muitos livros usam g = 10 m/s² para simplificar; aqui usamos 9,8.

Pressão atmosférica. O ar também tem peso. Ao nível do mar ele empurra com cerca de 101.000 Pa (101 kPa), o que se chama 1 atmosfera (atm); Torricelli mediu que ela sustenta uma coluna de mercúrio de 760 mm. A meteorologia usa hectopascal: 1.013 hPa é um valor típico. Não sentimos porque ela age de todos os lados. Lá no alto há menos ar em cima e a pressão cai: um saquinho de salgadinho incha na serra.

Pressão manométrica e absoluta. O calibrador de pneu mede a pressão acima da atmosférica (pressão manométrica). A pressão absoluta é a manométrica mais a atmosférica.

Pressão de um gás. As partículas de um gás se movem rápido e batem o tempo todo nas paredes do recipiente; esses pequenos empurrões formam a pressão do gás. Comprimindo o gás, as batidas ficam mais frequentes e a pressão sobe. Para uma quantidade fixa de gás a temperatura constante (transformação isotérmica), p₁ · V₁ = p₂ · V₂ (Lei de Boyle-Mariotte): metade do volume, o dobro da pressão. Aquecer um gás num recipiente fechado também aumenta a pressão.

Princípio de Pascal. Líquidos quase não se comprimem, então uma pressão aplicada num ponto se transmite a todo o líquido. Uma força pequena num pistão pequeno gera uma força grande num pistão grande: é assim que funcionam a prensa hidráulica e o freio do carro.

Num líquido, multiplica-se: p = d · 9,8 · h. Para um gás comprimido a temperatura constante, use p₁ · V₁ = p₂ · V₂.

Qual é a fórmula da pressão?#

p = F / A: força em newtons dividida pela área em metros quadrados. Nos líquidos, a pressão hidrostática é p = d · g · h (Teorema de Stevin).

Qual é a unidade de pressão?#

No SI, o pascal (Pa), igual a 1 N/m². Também se usam atm (cerca de 101.325 Pa), mmHg (1 atm = 760 mmHg), bar (100.000 Pa) e, no posto, "libras", que na verdade são psi: 1 psi ≈ 6,9 kPa.

Como calcular pressão na física?#

Divida a força (em N) pela área (em m²). Se tiver a massa, primeiro calcule o peso, P = m · g. Para líquidos, use p = d · g · h.

O que é pressão atmosférica na física?#

É a pressão causada pelo peso do ar sobre nós. Ao nível do mar vale cerca de 1 atm, ou 101 kPa, e diminui com a altitude, porque há menos ar em cima.

Qual é a diferença entre pressão absoluta e manométrica?#

A absoluta é medida a partir do vácuo. A manométrica é medida acima da pressão do ar em volta, então absoluta = manométrica + atmosférica.

Existe pressão negativa?#

A pressão absoluta nunca é negativa. Uma pressão manométrica "negativa" só quer dizer que a pressão está abaixo da atmosférica, como dentro de um canudinho quando você chupa.