Scarica Fluidi: pressione, principio Pascal, legge di Stevino, legge di Archimede, portata fluidi. e più Dispense in PDF di Fisica solo su Docsity! FLUIDI Vengono definiti “fluidi” quelle sostanze allo stato liquido o aeriforme che non possiedono forma propria e che assumono perciò la forma del recipiente che le contiene. PRESSIONE Parlando di fluidi è necessario spiegare il concetto di PRESSIONE, definibile come il rapporto tra una forza F e la superficie S sulla quale questa forza viene applicata. La pressione rappresenta una grandezza scalare la cui unità di misura è il pascal (Pa)=N/m^2. NB: la pressione può essere espressa tramite molteplici unità di misura; abbiamo: 1. Pa=Pascal (riconosciuta dal Sistema Internazionale SI) 2. atm=atmosfere; 1 atmosfera corrisponde a 1,01*10^5 Pa 3. mmHg=millimetri di mercurio 4. bar; 1 bar=10^5 Pa PRINCIPIO DI PASCAL Il principio di Pascal afferma che, quando una certa pressione viene applicata su un fluido, questa viene trasmessa con lo stesso valore su ogni altra superficie che si trova a contatto con il fluido stesso. Dunque, se in un determinato punto del fluido avvenisse una variazione di pressione, questa sarebbe in grado di trasmettersi in maniera omogenea in tutti gli altri punti dello stesso fluido. Questo principio rappresenta la base del funzionamento del torchio idraulico, una macchina costituita da cilindri di superficie diversa S1 e S2 (contenenti un determinato fluido e collegati tra loro) e da due pistoni capaci di applicare determinate forze (F1 e F2) sul fluido. A questo punto, se si applica una forza F1 sulla prima superficie si genera una pressione (P1=F1/S1) che si trasmette allo stesso modo anche sulla seconda superficie. Perciò F 1 S 1 = F2 S2 LEGGE DI STEVINO PRESSIONE=F/S La legge di Stevino afferma come la pressione all’interno di un fluido sia influenzata dalla densità del liquido (ρ) e dalla profondità (h) dello stesso. P=P0 + ρ*g*h NB: g=costante gravitazione universale e P0=pressione applicata sul sistema. [Se il fluido che abbiamo intenzione di prendere in considerazione è rappresentato dall’acqua, è utile ricordare come la sua densità corrisponda a 1g/cm^3.] La legge di Stevino rappresenta il principio fondamentale dei vasi comunicanti. PRINCIPIO DI ARCHIMEDE La legge di Archimede rappresenta il principio secondo il quale un corpo immerso in un fluido riceve una spinta uguale e contraria al peso del fluido spostato. Matematicamente la forza di Archimede può essere espressa come il prodotto tra la densità del fluido (ρ), il volume del corpo immerso nel fluido (V) e la costante di gravitazione universale (g) espressa in Newton. Fa=ρ(fluido)*V(corpo)*g La legge di Archimede permette inoltre di calcolare il volume immerso di un corpo in un fluido secondo la seguente relazione: V(immerso)=V(corpo)* ρ(corpo ) ρ( fluido) NB:il principio Archimede rappresenta la condizione per la quale le navi, nonostante siano molto pesanti, possono galleggiare. FLUIDI E DINAMICA Attraverso la dinamica dei fluidi è possibile conoscere le grandezze che caratterizzano un fluido in movimento. PORTATA(Q): la portata permette di definire il volume di un fluido (V) che scorre all’interno di una determinata sezione (S) durante un intervallo di tempo (t). Si esprime in m^3/s e può essere rappresentata come: Q= V t con V=volume oppure S*v con v=velocità fluido La pressione di un fluido che scorre all’interno di un condotto caratterizzato da sezioni di grandezza variabile rimane, secondo una legge detta “di Leonardo”, sempre costante. Perciò S1*v1=S2*v2 TEOREMA DI BERNOULLI
