Meccanica dei fluidi Solidi e fluidi Solidi e fluidi I solidi mantengono la forma I solidi mantengono la forma I fluidi sono un insieme di molecole disposte casualmente, debolmente interagenti e tenute insieme dalle forze esercitate dal contenitore I fluidi sono un insieme di molecole disposte casualmente, debolmente interagenti e tenute insieme dalle forze esercitate dal contenitore Le leggi che deriveremo per i fluidi sono una conseguenza dei PRINCIPI già visti fin qui Le leggi che deriveremo per i fluidi sono una conseguenza dei PRINCIPI già visti fin qui Forza esercitata su un solido Forza esercitata su un solido F n tende ad appiattire il corpo F n tende ad appiattire il corpo F t tende a distorcerlo in combinazione con la forza d’attrito: forza di taglio F t tende a distorcerlo in combinazione con la forza d’attrito: forza di taglio F FnFnFnFn FtFtFtFt

Fluidi non “viscosi” Fluidi non “viscosi” Non c’è attrito tra strati di fluido Non c’è attrito tra strati di fluido Non sostengono forze di taglio Non sostengono forze di taglio Tipico dei fluidi “ideali” Tipico dei fluidi “ideali” La forza che un fluido non viscoso esercita su un corpo è solo normale alla superficie del corpo La forza che un fluido non viscoso esercita su un corpo è solo normale alla superficie del corpo Origine microscopica della forza esercitata da un fluido Origine microscopica della forza esercitata da un fluido Collisioni di molecole con la superficie Collisioni di molecole con la superficie Forza reciproca tra molecola e parete Forza reciproca tra molecola e parete Gran numero di urti elementari Gran numero di urti elementariPRESSIONE pppp pipipipi pfpfpfpf

Misura della pressione Misura della pressione Nel S.I. l’unità è il N/m 2, Nel S.I. l’unità è il N/m 2, unità chiamata pascal (Pa) Differenza tra forza e pressione Differenza tra forza e pressione Esempi Esempi Pressione atmosferica Pressione atmosferica Significato Significato P 0 = 1 atm   10 5 Pa P 0 = 1 atm   10 5 Pa

Variazione della pressione con la profondità Variazione della pressione con la profondità Pressione sottomarina Pressione sottomarina Pressione in altitudine Pressione in altitudine Liquido con densità  Liquido con densità  in equilibrio Forze dovute a pressione Forze dovute a pressione F x = 0 F x = 0 F y = + Mg F y = + Mg

Variazione della pressione con la profondità Variazione della pressione con la profondità Se d = 0: Se d = 0: P 0  press. atmosferica Legge di Stevino Legge di Stevino Se aumenta P 0 c’è lo Se aumenta P 0 c’è lo stesso aumento in ogni punto del fluido (legge di Pascal) Applicazione: pressa idraulica Applicazione: pressa idraulica

Altre applicazioni Altre applicazioni Botte Botte Aspirazione Aspirazione Esperienza di Torricelli Esperienza di Torricelli Mercurio (  = 13.6  10 3 kg/m 3 ): Mercurio (  = 13.6  10 3 kg/m 3 ): Acqua (  = 10 3 kg/m 3 ): Acqua (  = 10 3 kg/m 3 ):

Forza di Archimede Forza di Archimede “Principio” di Archimede “Principio” di Archimede Ogni oggetto immerso sia parzialmente che totalmente in un fluido subisce una spinta (forza) verso l’alto pari (in modulo) alla forza peso della massa di fluido spostato

Forza di Archimede Forza di Archimede Spinta di Archimede Spinta di Archimede  l =  0  equilibrio  l =  0  equilibrio  l >  0  a > 0  galleggia  l >  0  a > 0  galleggia  l <  0  a < 0  affonda  l <  0  a < 0  affonda

Forza di Archimede Forza di Archimede  l =  0  equilibrio  l =  0  equilibrio  l >  0  a > 0  galleggia  l >  0  a > 0  galleggia  l <  0  a < 0  affonda  l <  0  a < 0  affonda