Scarica I fluidi: pressione, stati della materia, Pascal, Stevino, Archimede, vasi comunicanti e più Appunti in PDF di Fisica solo su Docsity! I FLUIDI 0.1) La pressione La pressione è indicata come la forza che agisce direttamente su una determinata porzione di superficie ed è matematicamente indicata con la formula p=F/S, con le corrispondenti unità di misura Pa=N/m2. Il simbolo Pa prende il nome dallo studioso Blaise Pascal e gli strumenti utilizzati per misurare la pressione sono detti manometri. 0.2) Gli stati della materia È interessante mettere in relazione il concetto di pressione con sostanze liquide ed aeriformi, i fluidi, per osservarne il diverso comportamento. I liquidi, infatti, non hanno una forma propria, ma hanno un volume proprio, pertanto se provassimo, non riusciremmo a comprimerli qualsiasi sia la pressione; al contrario i gas non hanno forma né volume proprio, pertanto sono comprimibili e, a parità di massa, possono occupare differenti volumi. 0.3) Il principio di Pascal Il principio di Pascal afferma che la pressione esercitata in un punto qualsiasi di un fluido si trasmette in ogni altro punto del fluido con la stessa intensità, indipendentemente dalla direzione. Tale enunciato è verificato sperimentalmente e determina delle conseguenze vantaggiose sul lato pratico, come il torchio idraulico, che sfrutta la relazione: F1/S1=F2/S2, per cui se S2 è 5 volte S1, allora F2 è il quintuplo di F1. 0.4) La legge di Stevino e i vasi comunicanti La legge di Stevino dice che p=d g h‧ ‧ . Per arrivare a questa formula facciamo un passo indietro: se riempiamo un cilindro d’acqua forandolo a tre altezze differenti notiamo che lo zampillo che arriva più lontano è quello all’altezza inferiore, questo perché sopra di sé è presente fluido con un’altezza maggiore rispetto agli altri, ed è quindi sottoposto ad una maggiore pressione. Quell’altezza determina la profondità cui è situata la superficie della massa d’acqua sottoposta a pressione ed è indicata con h. Partendo dalla formula p=F/S, tramite diverse sostituzioni si arriva a p=d S h g‧ ‧ ‧ /S e semplificando le S si ottiene quindi p=d g h, con ‧ ‧ p che è la pressione, d la densità, g la costante di gravità e h la profondità. Una conseguenza della legge di Stevino si riscontra nei vasi comunicanti, all’interno dei quali il livello raggiunto dal liquido in essi contenuto rimane invariato qualsiasi sia la forma e il volume dei vasi, purché i recipienti non siano troppo sottili. Se i due liquidi sono diversi, però, come ne caso di acqua e olio, il liquido con densità minore avrà un’altezza maggiore e, per la legge di Pascal, p1=p2, che diventa d1 gh1=d2 gh2, il quale semplificato diventa d1 h1=d2 h2 che equivale a h1/h2=d2/d1. Pertanto in due vasi comunicanti due liquidi non mescolabili raggiungono altezze inversamente proporzionale alle rispettive densità. 0.5) Il principio di Archimede Secondo il principio di Archimede un corpo immerso in un fluido riceve una spinta diretta verso l’alto pari al peso del liquido spostato. Questa spinta è detta spinta di Archimede
