La pression atmosphérique est la pression exercée par le poids de la colonne d’air située au-dessus d’un point. Au niveau de la mer, elle vaut en moyenne 1013,25 hPa (hectopascals) ou 1 atm. Elle diminue avec l’altitude et varie selon les conditions météorologiques.
Observer expérimentalement la pression atmosphérique
Avec l’application FizziQ, le baromètre du smartphone permet de mesurer la pression atmosphérique. Attention : tous les smartphones ne possèdent pas de baromètre. Ce capteur est absent des modèles d’entrée de gamme et de la plupart des tablettes.
Étapes :
- Ouvrir FizziQ et sélectionner l’instrument “Baromètre” ou “Pression”
- Noter la pression au niveau du sol
- Monter quelques étages et observer la diminution de pression
- Calculer la variation de pression par étage (environ 0,1 hPa/m)
- Suivre les variations de pression sur plusieurs jours et relier à la météo
- Comparer avec les prévisions météorologiques
Activités scientifiques sur ce thème
- Mesure de l’altitude avec le baromètre
- Vitesse d’ascenseur au baromètre
- Dépressurisation au baromètre
- Loi des gaz parfaits au baromètre
Prolongement possible avec FizziQ : suivi météorologique de la pression sur plusieurs jours.
En savoir plus
Origine de la pression :
L’atmosphère terrestre a une masse d’environ 5 × 10¹⁸ kg. Cette masse d’air exerce une pression sur la surface terrestre. Plus on monte, moins il y a d’air au-dessus de nous, donc la pression diminue.
Unités de pression :
| Unité | Valeur à 0 m |
|---|---|
| Pascal (Pa) | 101 325 |
| Hectopascal (hPa) | 1013,25 |
| Millibar (mbar) | 1013,25 |
| Atmosphère (atm) | 1 |
| mmHg (Torr) | 760 |
Variation avec l’altitude :
La pression diminue approximativement de moitié tous les 5500 m.
| Altitude | Pression (hPa) |
|---|---|
| 0 m (mer) | 1013 |
| 1000 m | 900 |
| 3000 m | 700 |
| 5500 m | 500 |
| Mont Blanc (4810 m) | 540 |
Formule
Formule barométrique (atmosphère isotherme) :
P(h) = P₀ × exp(-h/H)
où :
- P(h) : pression à l’altitude h (Pa)
- P₀ : pression au niveau de la mer (101325 Pa)
- h : altitude (m)
- H : hauteur d’échelle ≈ 8500 m
Approximation locale : ΔP ≈ -12 Pa/m ou -0,12 hPa/m
Exemples d’application
- Une dépression météorologique correspond à P < 1013 hPa (mauvais temps probable)
- Un anticyclone correspond à P > 1013 hPa (beau temps probable)
- Les oreilles se bouchent en avion à cause de la variation de pression
- Les bouteilles d’eau écrasées en altitude illustrent la différence de pression
FAQ
Q : Comment le baromètre du smartphone fonctionne-t-il ? R : C’est un capteur MEMS (généralement piézorésistif ou capacitif) qui mesure la déformation d’une membrane sous l’effet de la pression. Un capteur piézoélectrique ne conviendrait pas ici, car il ne détecte que les variations de pression, pas une pression statique. La précision est de l’ordre de ± 1 hPa. À noter : tous les smartphones n’en sont pas équipés (capteur absent de l’entrée de gamme et de la plupart des tablettes).
Q : Peut-on mesurer l’altitude avec le baromètre ? R : Oui, mais il faut connaître la pression de référence au niveau de la mer (qui varie avec la météo). C’est moins précis que le GPS pour des déplacements importants.
Q : Pourquoi la pression baisse-t-elle avant la pluie ? R : Les dépressions (basses pressions) sont associées à des mouvements d’air ascendants qui créent des nuages. La baisse de pression annonce souvent le mauvais temps.
Q : Quelle précision peut-on attendre avec FizziQ ? R : Environ ± 1 hPa, soit ± 8 m en altitude. Suffisant pour mesurer la hauteur d’un bâtiment.
Concepts liés
Baromètre - Altitude - Météorologie - Pascal - Force et pression - Atmosphère