L’air a un poids et l’atmosphère est parfois bien pesante…
Posons-nous la question combien pèse l’atmosphère qui appuie sur notre être et nous nous rappellerons peut-être qu’il nous a été difficile d’apprendre à marcher, de sortir de notre lit ce matin et que cette interrogation nous donne maintenant envie de faire pétiller les bulles d’un comprimé effervescent. Ce qui nous délestera de la céphalée que cette affirmation « l’air est pesant » provoque sur nos esprits depuis le XVIIe siècle.
Evangelista Torricelli (né en 1608) a lancé en l’air une hypothèse : la couche aérienne sous laquelle nous évoluons forme une épaisseur qui appuie sur toute chose, y compris sur les plans d’eau.
Il tentait ainsi de comprendre le problème que les fontainiers de Florence avaient soumis à son ainé Galilée : pourquoi les pompes de la ville n’arrivent-elles pas à prélever l’eau de l’Arno au-dessus de 10,33 m ?
Depuis, beaucoup d’eau a coulé sous les ponts, et qui se demande « quel est le poids de la colonne d’air qui appuie sur ma tête et mes épaules ? » peut ouvrir son Macbook Air et découvrir que l’unité de mesure pour qualifier la pression est le pascal (Pa) et que la formule :
signifie que la pression d’un pascal est une contrainte uniforme qui, agissant sur une surface plane de 1 mètre carré, exerce perpendiculairement à cette surface une force totale de 1 newton (N pour N/m2) et que donc « le poids de l’atmosphère peut se mesurer selon la force nécessaire pour accélérer un kilogramme de masse à raison d’un mètre par seconde » (kg/ms2).
Pour représenter le poids que l’air exerce sur un humain, la science convoque les notions d’espace, de vitesse, de masse relative. Nous ne sommes donc pas très avancés, ou plutôt, nous sommes partis trop loin…
Concrètement, la pression atmosphérique ne s’exerce pas plus sur nos têtes que sur nos épaules, ou nos pieds. Elle nous enveloppe uniformément, mais agit pourtant avec force. Car, ce qu’à découvert Torricelli, est que le vide n’est pas une force d’attraction qui aspire les liquides. C’est au contraire la pression atmosphérique, le poids de l’air, qui propulse les fluide dans les tuyaux… jusqu’à ce que la pression atmosphérique n’y suffise plus. Ce qui explique pourquoi l’eau s’arrête à 10,33 m. Ce qui nous donne simultanément une mesure du poids de l’atmosphère.
Vous en reprendrez bien une petite louche !
Quand nous croyons aspirer une menthe à l’eau (ou une grenadine) avec une paille, nous réduisons la pression exercée sur l’embouchure plongée dans le verre, ce qui permet au poids de la colonne atmosphérique d’exercer une pression plus importante sur la surface du liquide présent dans le verre que sur celle du liquide qui monte par le tube, dans notre cavité buccale.
Ceci explique accessoirement pourquoi on ne trouve pas de pailles de plus de 10,33 m.