Il potere di sollevamento… della depressione!

Quando qualcuno è depresso si dice spesso che è giù di morale, quindi può risultare molto strano leggere nelle schede tecniche di aspirapolvere e pulisci tappeti, come quella di questo aspiratore, che una delle caratteristiche del prodotto è la depressione esercitata.

Invece il funzionamento dell’aspirapolvere, detto in inglese vacuum cleaner, è proprio basato sul principio della depressione, intesa però come fenomeno idraulico, non come disturbo dell’umore.

Prima definire il significato della depressione cerchiamo di approfondire la definizione di pressione in fisica, intesa come Forza/Superficie; quindi, a parità di forza, maggiore è la superficie sulla quale essa viene applicata, minore sarà la pressione.

Un esempio pratico per capire questo fenomeno è rappresentato dal fatto che, se mentre facciamo la doccia abbiamo la possibilità di cambiare la modalita del getto, possiamo sentire molto di più la pressione dell’acqua sulla nostra pelle quando facciamo diminuire l’apertura dei fori.

Oppure pensiamo a una donna che ci pista un piede: se potessimo scegliere le calzature indossate dalla signora sceglieremmo un tacco a spillo o un mocassino? Nella nostra scelta stiamo tenendo conto della definizione di pressione: l’esperienza sarà meno dolorosa se ripartiamo il peso della signora nella superficie più ampia del mocassino.

Un modo per misurarla è usando la definizione di Forza/Superficie, quindi, poiché l’unità di misura standard della forza è il Newton e quella della superficie il metro al quadrato, si può misurare in N/m², unità di misura altrimenti detta Pascal e abbreviata in Pa. Poiché tale unità di misura è abbastanza piccola, viene usata spesso nella sua forma moltiplicata per 1000, detta KiloPascal e abbreviata in KPa.

Un altro metodo per misurare la pressione, alternativo ai Pascal, è il metro di colonna d’acqua, definito come misura della pressione esercitata da una colonna d’acqua dell’altezza di un metro. Altri modi per misurare la pressione sono i bar, i Torricelli, le atmosfere: in questa pagina ci sono i vari rapporti tra queste diverse modalità di misurazione della pressione e i Pascal, che è la misura più ufficiale, in quanto derivata dal Sistema Internazionale delle misure.

Per capire questo concetto vi invito a visionare l’esperimento di Torricelli e a pensare alla pressione esercitata dall’acqua come al peso (quindi la forza esercitata) della colonna d’acqua sovrastante una superficie diviso per la misura dell’ampiezza della superficie.

La cosa che vi sorprenderà è che la pressione in questo caso (quindi anche l’altezza della colonna) non dipende dalla superficie considerata, perché all’aumentare della superficie diminuisce la pressione, ma aumenta anche la forza peso gravante su di essa.

Un metro di colonna d’acqua, abbreviato in mca, equivale a circa 9806,65 Pa, quindi attenzione, queste due unità di misura sono di origine profondamente diversa una dall’altra e non possono essere utilizzate per indicare una stessa grandezza senza essere sottoposte a conversione: lo stesso numero che ha come unità di misura i KPa non può essere usato per indicare i metri di colonna d’acqua!

In poche parole se una pressione è di 20KPa, occorre prima convertirla in Pa, moltiplicandola per 1000, e poi in mca, moltiplicandola per 9806,65.

Veniamo ora ai vari versi o direzioni che la pressione può assumere.

Una forza può essere rivolta in direzione verticale verso il basso (pensiamo alla forza peso), in direzione laterale (pensiamo alla forza che fa muovere le automobili) o anche in direzione verticale e verso l’alto (pensiamo alla forza esercitata da un ascensore o da un montacarichi): così come la forza anche la pressione può avere tutti questi diversi versi o direzioni.

Ad esempio, la pressione che è dovuta al peso dell’aria che ci sovrasta è indicata come pressione atmosferica, è tanto minore quanto più in alto ci troviamo, infatti raggiunge i livelli massimi al livello del mare o sotto tale livello.

La pressione può però essere rivolta verso altre direzioni o avere come verso quello rivolto in alto.

Da piccola vidi il film sul Concorde di Alain Delon e mi rimase molto impressa una scena: quella del poverino che finì con il sedere dentro una crepa dell’aereo e cominciò a venire risucchiato fuori, come se ci fosse una grande ventosa. Questo fenomeno in realtà era dovuto al fatto che all’esterno dell’aereo, quando si trova a quote alte, la pressione è molto più bassa che all’interno, dove viene mantenuta ai livelli della pressione atmosferica, altrimenti soffocheremmo.

Siamo abituati a pensare alla pressione come a un qualcosa che spinge, ma la pressione, se è negativa, riesce anche a tirare: allora è chiamata depressione e può essere anche tanto forte: pensiamo al sedere del poverino incastrato nella crepa dell’aereo nel film!

Allo stesso modo funzionano l’aspirapolvere e il pulisci tappeti: riescono a sollevare la sporcizia (o l’acqua sporca) grazie alla depressione esercitata, una sorta di vuoto, ecco perché in inglese si dice vacuum cleaner.