Pressão e Pressão Atmosférica

O que é pressão? Como ela é calculada? O que é pressão atmosférica? Quem foi Torricelli? Quais os efeitos da pressão atmosférica no corpo humano?

Nessa aula você irá entender tudo sobre o que é pressão e como se calcula. Você verá ainda o que vem a ser a pressão atmosférica, como ela atua no ser humano e quem foi Torricelli! Fique com a gente! Revise Física para arrebentar no Enem e nos vestibulares!

O que é pressão?

Pressão é uma grandeza física relacionada com a distribuição de forças em uma superfície. Assim, a pressão depende da intensidade da força aplicada na área em questão e também do tamanho dessa área sobre a qual a força é aplicada. Para entender melhor o conceito de pressão, vamos ver alguns exemplos:

Na figura abaixo, temos um prego sendo introduzido na madeira através da força aplicada pelo martelo. A força aplicada pelo martelo concentra-se na ponta do prego. Isso facilita sua penetração na madeira.

Se no lugar da ponta, estivéssemos tentando empurrar a cabeça do prego para dentro da madeira com a mesma força aplicada anteriormente, teríamos dificuldade. Isso porque a força seria distribuída por uma área menor, diminuindo a pressão.

martelo exercendo pressão no prego

A pressão não age somente em sólidos. Os gases e líquidos também sofrem pressão. Para entender isso melhor, imagine você entrando em uma piscina totalmente cheia.

Você deslocará um volume de água equivalente ao volume de seu corpo submerso. Depois que você sai da piscina, a água deslocada tenderá a voltar ao local que ocupava antes de sua entrada. Dessa forma, a água aplica forças sobre toda a superfície de seu corpo e ele também responderá na mesma proporção aplicando forças na água, sempre que possível for. Entendeu?

Agora, podemos então definir pressão como a razão entre a intensidade da força resultante aplicada perpendicularmente à uma superfície e à área dessa superfície. Matematicamente, temos:

fórmula da pressão

Sendo  a pressão,  a intensidade da força resultante aplicada perpendicularmente à superfície, e  é a área da superfície.

Fique tento(a): Observe que o valor da força sempre será positivo por causa do módulo na fórmula, beleza?

Unidade de pressão

No sistema internacional (S.I) a unidade de medida da pressão é o Newton por metro quadrado (N/m2), unidade também chamada de Pascal (Pa).

A pressão sobre os nossos corpos

Como você viu, a pressão depende da força aplicada sobre uma área. Dessa maneira você consegue entender o porquê de não sentirmos a pressão da água quando estamos em uma piscina, certo? Acontece que toda a força aplicada pela água está sendo aplicada por toda a área de nosso corpo quando estamos imersos. Por isso, não sentimos quase nenhuma pressão.

O mesmo pode ser aplicado porque os faquires toleram se deitar em camas de pregos. A força peso aplicada pelo corpo deles sobre os pregos se distribui por toda a extensão da cama. Agora, se eles se deitarem sobre um prego somente, eles vão sentir o prego entrar!

faquires e a física
Na imagem há um homem vestindo apenas uma tanga com a barba muito comprida. Ele está sentado com uma das pernas esticadas sobre uma cama de pregos.

 

Para você tirar suas dúvidas sobre pressão, assista ao vídeo a seguir:

Pressão atmosférica

Nossa atmosfera é composta de uma mistura de gases, 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio, 0,04% de gás carbônico, e 0,96% de outros gases (hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio).

Esses gases permanecem ao redor de nosso planeta não escapando para o espaço devido a atração gravitacional. Os gases da atmosfera exercem pressão sobre toda a superfície do planeta e em todos os corpos nele existentes. Essa pressão é chamada de pressão atmosférica.

Mas qual é a força que essa atmosfera exerce sobre nós?

A força exercida pela atmosfera corresponde ao peso de uma coluna de ar que está sobre nossa cabeça. A pressão desse ar, ao nível do mar, tem valor de 1 atm.

No alto de uma montanha, esse valor seria menor. Isso porque além de ter menos quantidade de ar sobre nossa cabeça, à medida que subimos o ar se torna cada vez mais rarefeito, diminuindo sua densidade.

A pressão atmosférica também é um parâmetro para observações meteorológicas. Uma variação de pressão geralmente antecede mudanças nas condições do tempo, como chuva, frentes frias, etc.

Torricelli

Falei para você que a pressão atmosférica tem valor de 1 atm ao nível do mar. Mas como ela se relacionou com Pascal e outras unidades de medidas?

O primeiro cientista que mediu a pressão atmosférica foi o italiano Torricelli (1608-1640). Ele fez um experimento utilizando mercúrio, um metal liquido de alta densidade.

Ele encheu de mercúrio até a boca de um tubo, tampou e o colocou de boca para baixo numa vasilha também com mercúrio.

Quando destampou o tubo, o mercúrio dentro dele desceu e parou a 76 cm (ou 760 mm) do nível do mercúrio no recipiente (situação de equilíbrio). Entre o nível superior da coluna de mercúrio e as paredes do tubo, formou-se uma região de vácuo. Veja a figura:

experimento de torricelli física
A imagem é um desenho esquemático que representa o experimento de Torricelli. Na primeira parte há um tubo de vidro totalmente preenchido com mercúrio. Na segunda parte, vemos uma bacia cheia de mercúrio e um tubo de mercúrio com boca para baixo. O mercúrio do segundo tubo desceu parcialmente para a bacia, deixando um espaço vazio em seu interior.

Na situação de equilíbrio (segunda parte da imagem), os pontos A e B, que se encontram no mesmo nível, estão submetidos à mesma pressão. Em A é a pressão atmosférica ao nível do mar; em B é a pressão exercida pela coluna de líquido.

Desse experimento que Torricelli fez, surgiu a medida de pressão em milímetros de mercúrio (mmHg)

Ela se relacionou da seguinte maneira:

1 atm = 760 mmHg = 1,03.105 Pa

E no corpo humano, qual o efeito da pressão?

Os efeitos da pressão no corpo humano não são fáceis de serem percebidos. Isso porque existe uma compensação entre essa pressão externa (da atmosfera ou de um líquido) e uma interna, exercida pelos fluidos presentes dentro de nosso corpo.

Para percebermos alguns efeitos, é preciso haver uma variação significativa das duas pressões, externa e interna.

Isso acontece, por exemplo, quando viajamos de avião. Sentimos uma mudança de pressão no interior das orelhas. Às vezes é apenas um incômodo. Em outros momentos pode até fazer com que a gente sinta muita dor nos ouvidos.

Se variação é grande, podemos sentir dor de cabeça, náusea e dificuldade de respirar. É o que acostuma ocorrer com os atletas brasileiros quando vão jogar futebol em cidades situadas em altitudes elevadas, como na cidade do México (2000m de altitude) e em La Paz (3600 m de altitude).

Continue estudando com uma videoaula sobre pressão atmosférica:

Agora resolva 10 exercícios sobre pressão e pressão atmosférica:

.

Sobre o(a) autor(a):

Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.