ESPERIMENTO SULLA SPINTA DI ARCHIMEDE · piatti delle masse campione aventi lo stesso peso si è...
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ESPERIMENTO SULLA SPINTA DI ARCHIMEDE Per effettuare l’esperimento sulla spinta di Archimede sono stati utilizzati i seguenti strumenti: • Una bilancia a due piatti, avente la sensibilità di 0,020g(20mg) • Alcune masse campione dal peso molto ridotto • Il cilindro di Archimede • Una bacinella • Una siringa • Dell’acqua • Un calibro Procedure operative. Innanzi tutto si è tarata la bilancia, ovvero, dopo aver posato su entrambi i piatti delle masse campione aventi lo stesso peso si è portata l’oscillazione dell’indice a 0g. Dopo di che, si è attaccato al piatto destro il cilindro di Archimede, e tramite l’uso dei pesetti campione si è verificata la massa dei due cilindri. Quest’operazione ha avuto bisogno di molto tempo, in quanto la bilancia avendo una sensibilità molto alta necessitava di lungo tempo per smettere di oscillare. Una volta constatato che i due cilindri avevano una massa di 195,460g(e quindi una forza peso di 1915,508 N) vi abbiamo posizionato sotto una bacinella, e l’abbiamo riempita d’acqua finché il cilindro più basso(ovvero quello pieno) non è stato completamente sommerso dall’acqua. durante quest’operazione,si è dovuta tenere ferma la bilancia per due motivi: perché si sarebbe potuta rompere avendo troppo peso da un solo lato,e per essere sicuri che nella successiva posizione di equilibrio il cilindro sarebbe sempre rimasto sommerso dall’acqua. Riempito il cilindro,si sono posizionate delle masse campione sul piatto destro del cilindro di Archimede, finché dopo aver messo 78,240g si è tornato in equilibrio. In seguito si sono tolti i pesetti campioni dal piatto (destro), usando una siringa(in modo di essere maggiormente precisi) si è riempito d’acqua il cilindro cavo.Così facendo la bilancia è tornata in equilibrio,dimostrando quindi che: ”La forza della spinta di Archimede è uguale al peso del volume di liquido spostato”. In realtà, quando il cilindro era perfettamente pieno d’acqua lo si è dovuto
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ESPERIMENTO SULLA SPINTA DI ARCHIMEDE
Pereffettuarel’esperimentosullaspintadiArchimedesonostatiutilizzatiiseguentistrumenti:•Unabilanciaaduepiatti,aventelasensibilitàdi0,020g(20mg)•Alcunemassecampionedalpesomoltoridotto•IlcilindrodiArchimede•Unabacinella•Unasiringa•Dell’acqua•UncalibroProcedureoperative.Innanzituttosiètaratalabilancia,ovvero,dopoaverposatosuentrambiipiattidellemassecampioneaventilostessopesosièportatal’oscillazionedell’indicea0g.Dopodiche,sièattaccatoalpiattodestroilcilindrodiArchimede,etramitel’usodeipesetticampionesièverificatalamassadeiduecilindri.Quest’operazionehaavutobisognodimoltotempo,inquantolabilanciaavendounasensibilitàmoltoaltanecessitavadilungotempopersmetteredioscillare.Unavoltaconstatatocheiduecilindriavevanounamassadi195,460g(equindiunaforzapesodi1915,508N)viabbiamoposizionatosottounabacinella,el’abbiamoriempitad’acquafinchéilcilindropiùbasso(ovveroquellopieno)nonèstatocompletamentesommersodall’acqua.durantequest’operazione,sièdovutatenerefermalabilanciaperduemotivi:perchésisarebbepotutarompereavendotroppopesodaunsololato,eperesseresicurichenellasuccessivaposizionediequilibrioilcilindrosarebbesemprerimastosommersodall’acqua.Riempitoilcilindro,sisonoposizionatedellemassecampionesulpiattodestrodelcilindrodiArchimede,finchédopoavermesso78,240gsiètornatoinequilibrio.Inseguitosisonotoltiipesetticampionidalpiatto(destro),usandounasiringa(inmododiesseremaggiormenteprecisi)sièriempitod’acquailcilindrocavo.Cosìfacendolabilanciaètornatainequilibrio,dimostrando
quindiche:”La forza della spinta di Archimede è uguale al peso del
volume di liquido spostato”.
Inrealtà,quandoilcilindroeraperfettamentepienod’acqualosièdovuto
svuotarediqualchegoccia,affinchélabilanciafosseinequilibroperfetto;ciòèdovutoa2fattori:1)ildiametrodelcilindropienoèleggermenteminorediquellodelcilindrocavo2)durantelevarieoperazioniemisurazioni,visonostaticertamentedeglierrorisiacasualisiasistematici.L’effettivaspintadiArchimedelasiètrovatadopoavermisuratoildiametroel’altezzadelcilindro(pieno)conlaseguenteformula:VXdXg VXm/V(cilindri)Xg Misurazionieffettuate.Massadeiduecilindri:195,460gMassadelliquidospostato:78,240gDiametrodelcilindro:37,80mmAltezzadelcilindro:70mmErroriSonodaconsideraretuttiglierrorisistematicidovutiallasensibilitàdeglistrumentidimisurazione,ealcunipossibilierroricasualieffettuatiinconsapevolmentenellevariemisurazioni.Inoltrebisognaanchecontarecheseppureminima,vièunadifferenzafraildiametrodelcilindrocavoequellodelcilindropieno.RisultatifinaliLaforzadellaspintadiArchimedeèrisulataparia0,77N.ConclusioniGrazieaquestoistruttivoesperimento,sièpotutaverificarelaveridicità
dellaleggediArchimedechediceche: ”La forza della spinta di
Archimede è uguale al peso del volume di liquido spostato”.
Labilancia1conilcilindrodiArchimede2elemassecampionenell’altropiatto.
Primopianodialcunideglistrumentidilavoro:ilcalibro1,labacinella2pienad’acqua,lasiringa3eilcilindrodiArchimede4.
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