Por que é tão fácil usar a mão para pressionar os pinos na placa de madeira?

Este artigo introduz o conceito de pressão na física através de uma experiência comparativa entre a transporte de uma mochila e o transporte de um fio fino. Explica que, uma vez que a área de contacto da ponta do alfinete com a placa de madeira é muito inferior à área de contacto da cabeça do alfinete com a mão, a pressão exercida sobre a placa de madeira é muito superior à pressão exercida sobre a mão, pelo que é possível pressionar o alfinete na placa de madeira com a mão sem grande esforço.

Por que é tão fácil usar a mão para pressionar os pinos na placa de madeira?

Podemos fazer uma pequena experiência: coloque alguns livros na sua mochila, cerca de 2 kg. Primeiro, agarre as alças da mochila com a mão e mantenha-a no ar sem mexer, durante um ou dois minutos. Em seguida, amarre a mochila com um fio fino e resistente (quanto mais fino for o fio, melhor) e segure-a no ar com o fio durante um ou dois minutos. Veremos que, ao segurar o fio, a mão sente muito mais dor do que ao segurar as alças da mochila. Nos dois casos, embora estejamos a segurar o mesmo peso e a força exercida na mão seja a mesma, a sensação é diferente. Isto deve-se ao facto de a nossa perceção (ou o efeito da força) depender não só da força, mas também da área sobre a qual a força é exercida. Na física, usamos o conceito de "pressão" para descrever este efeito. Simplificando, a pressão é igual à força dividida pela área sobre a qual a força é exercida. Ao segurar a mochila, embora a força exercida na mão seja a mesma, a área sobre a qual a força é exercida é muito menor ao segurar o fio, pelo que a pressão é muito maior e o efeito da força é mais forte, resultando numa sensação muito mais dolorosa ao segurar o fio.

Se observarmos um prego, veremos que a cabeça do prego, que entra em contacto com a nossa mão, tem uma área maior, enquanto a ponta do prego, que entra em contacto com a madeira, tem uma área muito menor. Quando pressionamos o prego com a mão, a força exercida na mão e na madeira é a mesma, mas como a área de contacto da cabeça do prego com a mão é centenas de vezes maior do que a área de contacto do prego com a madeira, a pressão sentida pela madeira é centenas de vezes maior do que a pressão sentida pela mão. Por isso, conseguimos inserir o prego na madeira com muita facilidade usando a nossa mão.