Legge di Archimede

Liceo Scientifico “Galileo Galilei” di Potenza.

Esperimento svolto dalla classe 4 As

anno scolastico 2008/2009

Obiettivo:

Verifica sperimentale della legge di Archimede.

un corpo immerso in un liquido subisce una spinta di verso contrario e intensità uguale al peso del liquido spostato.

F = g x d x v

Volume

liquido spostato (m3)densità liquido

(kg/cm3)

cost. (N/kg)

Materiale:

-Bilancia idrostatica tarata + cilindro e secchiello dello stesso materiale e volume

-Pesetti con pinza

-Calibro

-Recipiente con H2O

-Baroscopio + peso in vetro e cilindro metallico con V<V del peso

-Barometro

-Campana di vetro +aspiratore

Materiale:

-Recipiente cilindrico con 400 cm3 di H2O(tarato)

-1parallelepipedo in ferro e 1 in alluminio

-Dinamometro

-Bilancia analogica

Esperimento1:

A un braccio della bilancia idrostatica applico il secchiello con il cilindro dello stesso materiale e volume uguale.

Sul piattino dell'altro braccio poggio i pesetti da laboratorio per bilanciare il peso del cilindro e del secchiello.

Immergo ora il cilindro nel recipiente pieno d'acqua.

OSSERVAZIONI: Il sistema si sbilancia a favore

dei pesetti.

IPOTESI:

Se la bilancia non è più in

equilibrio, c‘ è una forza che

altera questa condizione.

Calcolo questa forza (se esiste): F=psv

Con il calibro calcolo raggio e altezza del cilindro per calcolare il volume (V=πr2h)

r= 1,5cm e h= 4,4cm

V= 31cm3 ps=1g/cm3

F= 31g

Questa è la forza che altera l'equilibrio del nostro sistema.

VERIFICA e CONCLUSIONI:

-Come verifica alla nostra ipotesi applico al braccio dove ci sono il cilindro e il secchiello un peso di 31g:

FA =F1 - F2 F 1 =Sp1 e F 2 =Sp 2

p1=p0+ dgh1 e p2=p0+ dgh2 p= p0+ dg( h1+l )

FA =F1 - F2 =Sp1 - Sp 2 =S( p1 - p 2 ) =S[ p0+dgh1+ dgl - (p0+

dgh1)]

F=S d g l =dg(Sl) =dgV

Clicca sul video per avviare l’applicazione

Esperimento 2:Verifichiamo che la legge di Archimede è valida anche nei gas.

OSSERVAZIONI:

Applico al baroscopio, da un lato, il peso di vetro e, dall’altro, il cilindro metallico con V<V del peso.

Il sistema è in equilibrio perché la somma dei momenti angolari è = 0

Pongo il baroscopio sotto una campana di vetro e, con l’aspiratore, creo una depressione dovuta alla mancanza di aria.

IPOTESI:In questa nuova condizione la forza di Archimede non agirà più; il sistema si

sbilancerà a favore del peso con V maggiore.

Tolta tutta l’aria, il baroscopio si sbilancia verso il peso di vetro.

CONCLUSIONI:

La legge di Archimede è valida anche per gli aeriformi.

Clicca sul video per avviare l’applicazione

Esperimento3:

La forza di Archimede dipende esclusivamente dal volume dell’oggetto.

Misuro le masse dei due parallelepipedi e la portata del dinamometro.

Aggancio al dinamometro l’oggetto in alluminio.

Il dinamometro segna un peso pari a 50 g.

Immergo l’oggetto in un recipiente cilindrico tarato e pieno di

H2O.

Il dinamometro si accorcia

per la spinta di Archimede.

IPOTESI:

Il dinamometro si accorcia segnando la misura di 30 g.

Ripeto la stessa esperienza con l’oggetto in ferro.

IPOTESI:La forza di Archimede è la stessa poiché gli oggetti hanno V uguale.

VERIFICA E CONCLUSIONI:la forza di Archimede è la stessa, quindi essa dipende dal volume

del solido considerato.

Si ringraziano

La professoressa Di Gregorio per il tempo dedicato al progetto

E gli assistenti Montano e

Buonadonna

per l’aiuto tecnico.

FINE