Meccanica

14. L’equilibrio dei fluidi (II)

14.6 La spinta di Archimede

■ Esempio: la nave galleggia anche se fatta di acciaio, perché la sua forza-peso è compensata dalla spinta di Archimede

■ E’ conseguenza della legge di Stevino: la forza sulla faccia inferiore è maggiore di quella sulla faccia superiore

Legge di ArchimedeUn corpo immerso in un liquido subisce una forza diretta verso l’alto di intensità uguale al peso del liquido spostato

VdgFA

14.7 Il galleggiamento dei corpi

Un corpo affonda, galleggia o sale se la sua densità è rispettivamente maggiore, uguale o minore di quella del liquido in cui è immerso

■ Condizione di equilibrio nel galleggiamento: risultante della forza-peso e della spinta di Archimede uguale a zero

liquidocorpoliquidocorpoAP dddVgdVgFF

14.7 Il galleggiamento dei corpi

■ Esempio: La nave è fatta d’acciaio, ma non affonda perché all’interno è cava e la sua densità media è minore di quella dell’acqua

■ Applicazioni: sottomarino, mongolfiera, pesci

14.8 La pressione atmosferica L’atmosfera esercita una pressione sui corpi, la pressione

atmosferica, dovuta al peso della colonna d’aria sovrastante. Non ci rendiamo conto perché, per la legge di Pascal, essa si

esercita con la stessa intensità su tutte le superfici, comunque orientate.

14.9 Misura della pressione atmosferica

Esperienza di Torricelli:

Si riempie un tubo di mercurio e lo si capovolge in una bacinella piena di mercurio.

Si osserva che il mercurio non scende, ma mantiene un dislivello, rispetto alla bacinella, di 76 cm.

E’ la pressione atmosferica che comprime la superficie del mercurio nella bacinella, in modo da equilibrare il peso del mercurio nel tubo.

■ Pressione atmosferica normale (livello del mare)

p = gdmh = 1 atm = 1,01 x 105 Pa

Valore piuttosto elevato, ma compensata da pressione interna al corpo

■ Applicazioni: bere una bibita con la cannuccia, sottovuoto

14.9 Variazione della pressione atmosferica

■ La pressione atmosferica diminuisce all’aumentare dell’altitudine:1) perchè diminuisce il peso della colonna d’aria sovrastante2) perchè diminuisce la densità dell’aria

Strumento di misura: barometro (a mercurio, metallico, altimetro)

La pressione cambia a seconda

delle condizioni meteorologiche:

isobare, linee che congiungono

punti con stessa pressione

L’aria si sposta da zone a pressione

più alta a zone a pressione più

bassa (venti)