Qu'est-ce que la pression ?
Application au domaine du secourisme

Le vent est un déplacement d'air, un courant d'air. Il est provoqué par la différence de pression entre deux endroits. En météorologie, les surpressions (ou anti-cyclones) et les dépressions sont distants de plusieurs centaines de kilomètres. On peut aussi avoir une surpression locale due au passage d'un véhicule, à un ventilateur...

Le vent est un équilibrage des pression qui se fait de manière continu. La différence de pression entre les deux endroits s'est établie de manière lente, et le courant d'air s'est mis en place progressivement (même si un «coup de vent» peut nous sembler soudain ; «progressivement» signifie «en plusieurs secondes»). Une tempête est un déplacement d'air à plus de 88 km/h, un ouragan à plus de 118 km/h. (cf. l'échelle de Beaufort).

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On prend une pompe à vélo (ou une seringue sans aiguille) et l'on en bouche l'extrémité. Si l'on appuie lentement sur le piston, alors la pression augmente de manière uniforme dans le cylindre. Si par contre on donne un coup sur le piston, alors la pression augmente juste derrière le piston, mais reste "normale" dans le reste du cylindre ; il faudra un instant (très court) pour que la surpression se propage au reste du cylindre.

On a donc pendant un court instant une pression beaucoup plus forte suivie d'une dépression, qui voyage d'un bout à l'autre du cylindre, et qui, sur son passage, provoque la «mise à niveau» de la pression à la nouvelle valeur plus élevée.

Fig. 7-1 Onde depression crée par une variation brusque de la pression locale

On peut faire un parrallèle avec le niveau d'eau dans un verre. Si l'on attache une olive à une ficelle et que l'on fait descendre lentement l'olive dans le verre, on constate que le niveau monte de manière uniforme. Si maintenant on laisse tomber l'olive, on voit la formation de vagues ; une vague, c'est une sur-hauteur suivie d'une sous-hauteur, qui se déplace, et qui, sur son passage, provoque la «mise à niveau» de l'eau.

Fig. 7-2 Vague dans un verre : parallèle avec l'onde de surpression

L'onde de surpression, c'est donc :

• l'adaptation du milieu à une brusque variation de pression («brusque» signifie une fraction de seconde) ;
• une surpression suivie d'une dépression qui se déplace dans le volume ;
• la surpression est plus forte que la pression finale.

Les exemples typiques d'onde de surpression sont :

• les sons : les faibles surpressions sont provoquées par les vibrations d'objets (caisse de résonnance de la guitare, membrane du haut-parleur, cordes vocales...) ;
• les explosions (effet de souffle) : la forte surpression peut être provoquée par exemple par une combustion violente ;
• le tonnerre ;
• la rupture d'un réservoir sous pression (p.ex. d'une bouteille de gaz).

Il est à noter que l'onde de surpression n'est pas un vent ; l'air ne se déplace pas, c'est juste la surpression qui se déplace. Pour reprendre le parallèle avec les vagues : si l'on met un bouchon sur l'eau, au passage d'une vague, le bouchon va monter et descendre, mais va rester sur place ; une vague, ce n'est pas un courant (le courant, lui, entraînerait le bouchon mais ne le ferait pas monter ou descendre).

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Tant que l'onde de surpression reste faible, c'est juste un son, un claquement sec, un «bang» (p.ex. explosion d'un pétard). Si par contre la surpression est forte, elle peut provoquer des dommages directs, que l'on appelle «effet de souffle» ou blast : principalement lésion des tympans et des poumons. Si les lésions aux tympans apparaissent tout de suite (difficulté à entendre, sensation de sifflements, voir surdité), les lésions des poumons peuvent elle apparaître plusieurs heures après. Ces dégâts sont à l'intérieur du corps, l'onde de choc dans l'air provoque une onde de choc dans le corps qui crée ces lésions.

Par ailleurs, lorsque l'onde passe sur un objet, l'objet subit une pression normale (env. 1,01 bar) du côté opposé à l'explosion, et une surpression du côté faisant face à l'explosion ; les forces de chaque côté de l'objet ne s'équilibrent plus, l'objet est donc projetté et peut provoquer des dégâts (cas typique des éclats de verre ou de métal, ou des clous mis dans les bombes, des shrapnels). Par ailleurs, la personne est elle-même soumise à cette différence de pression ce qui peut la faire chuter et provoquer des blessures et traumatismes.

L'onde de surpression peut aussi provoquer l'effondrement de bâtiments, avec les conséquences que l'on imagine pour les personnes se trouvant dedans...

D'après la loi de comportement des gaz, s'il y a surpression, c'est qu'il y a un excès de gaz, qui va s'écouler sous la forme d'un vent après le passage de l'onde. Mais ce vent n'est sensible que pour les énormes explosions (p.ex. bombe atomique), et vient après l'onde de choc.

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