Solidi, liquidi e gas Un solido è un corpo rigido e ha forma e volume propri. Un liquido è un fluido che assume la forma del recipiente che lo contiene e ha un volume proprio. Un gas (o aeriforme) è un fluido, occupa tutto il volume del recipiente che lo contiene. Può essere compresso in un volume più piccolo. Un solido è un corpo rigido e come tale conserva forma e volume propri. Un liquido è un fluido che assume la forma del recipiente che lo contiene e ha un volume proprio. Un gas (o aeriforme) è un fluido, occupa tutto il volume del recipiente che lo contiene. Può essere compresso in un volume più piccolo.

La pressione La pressione è una grandezza scalare definita come il rapporto tra il modulo della forza (perpendicolare alla superficie) e l’area di questa superficie.

Il pascal Nel Sistema Internazionale l’unità di misura della pressione è il pascal (Pa).

Altre unità di misura della pressione sono: bar (105 Pa = 10 N/cm²) (sono di larga diffusione anche alcuni dei sottomultipli del bar, in particolare il millibar è molto usato in meteorologia e il microbar in acustica); torr, pressione esercitata da una colonna di mercurio alta 1 mm (1torr = 133,3 Pa) ; L'unità di misura torr può essere espressa anche in termini di mmHg (1torr = 1mmHg) e prende il nome dal fisico e matematico italiano Evangelista Torricelli a cui, nel 1644, si deve la scoperta del barometro a mercurio. atmosfera (atm), approssimativamente pari alla pressione esercitata dall'atmosfera terrestre al livello del mare (101325 Pa = 760mmHg = 760 torr).

Il principio di Pascal La pressione esercitata su una superficie qualsiasi di un liquido si trasmette, con lo stesso valore, su ogni altra superficie a contatto con il liquido. La superficie di cui si parla può essere posta in qualsiasi punto del liquido e inclinata in qualunque modo.

Il torchio idraulico Qual è la proprietà dei liquidi che rende possibile il funzionamento del torchio idraulico?

Dimostrazione della formula del torchio idraulico

I freni a disco La pressione esercitata dal pedale si trasmette lungo i tubi pieni di liquido e fa stringere le due pastiglie che, per attrito, rallentano il disco collegato alla ruota. La pressione esercitata dal pedale si trasmette lungo i tubi pieni di liquido e fa stringere le due pastiglie che, per attrito, rallentano il disco collegato alla ruota.

La legge di Stevin o Stevino La pressione dovuta al peso di un liquido è direttamente proporzionale sia alla densità del liquido che alla profondità del liquido. La legge di Stevino è una conseguenza della forza-peso dei liquidi.

Esempi…

Qual è la pressione della colonna d’acqua a cui è sottoposto un sub che si trova a una profondità di 4 metri? In generale, alla pressione dovuta alla colonna d’acqua, bisogna aggiungere la pressione atmosferica che agisce sulla superficie del mare: p0 = 10,1 x 104 Pa. In generale, alla pressione dovuta alla colonna d’acqua, bisogna aggiungere la pressione atmosferica che agisce sulla superficie del mare: p0 = 10,1 x 104 Pa.

La legge di Archimede Un corpo immerso in un liquido subisce una forza diretta verso l’alto di intensità uguale al peso del liquido spostato. Quanto più è grande il volume del corpo immerso, tanto maggiore è la spinta verso l’alto, perché è grande il volume di acqua che è stato spostato.

Dimostrazione della legge di Archimede

Perché le navi galleggiano? La nave galleggia perché la forza-peso che agisce sullo scafo di ferro (che è cavo) è compensata dalla spinta di Archimede che è rivolta verso l’alto. La nave galleggia perché la forza-peso che agisce sullo scafo di ferro (che è cavo) è compensata dalla spinta di Archimede che è rivolta verso l’alto.

La mongolfiera La legge di Archimede vale anche per i gas. Quando l’aria della mongolfiera viene riscaldata la sua densità diminuisce: che cosa bisogna fare dunque per perdere quota? Quando l’aria della mongolfiera viene riscaldata la sua densità diminuisce: che cosa bisogna fare dunque per perdere quota?

Sabbia Un corpo affonda quando la sua densità è maggiore di quella del liquido. Se il peso è maggiore della spinta di Archimede, il corpo affonda. La densità della sabbia è d = 1,6 x 103 kg/m3. Se il peso è maggiore della spinta di Archimede, il corpo affonda. La densità della sabbia è d = 1,6 x 103 kg/m3.

Latte Un corpo galleggia quando la sua densità è uguale a quella del liquido. La densità del latte è uguale a quella dell’acqua: d = 1,0 x 103 kg/m3. La densità del latte è uguale a quella dell’acqua: d = 1,0 x 103 kg/m3.

Olio Un corpo sale quando la sua densità è minore di quella del liquido.

Sommergibili densità maggiore dell’acqua densità minore dell’acqua

La pressione atmosferica 1654: Magdeburgo, Germania. Due semisfere cave, i cui bordi combaciano perfettamente con un contatto a tenuta d’aria, sono accostate in modo da formare una sfera cava completamente chiusa. Aspirando l’aria contenuta all’interno della sfera, la pressione atmosferica comprime sempre più le due semisfere l’una contro l’altra, tanto che per separarle occorre un notevole sforzo.

1654: Magdeburgo, Germania. Due semisfere cave, i cui bordi combaciano perfettamente con un contatto a tenuta d’aria, sono accostate in modo da formare una sfera cava completamente chiusa. Aspirando l’aria contenuta all’interno della sfera, la pressione atmosferica comprime sempre più le due semisfere l’una contro l’altra, tanto che per separarle occorre un notevole sforzo.

La pressione atmosferica agisce su di noi ma non la avvertiamo perché è compensata da una pressione uguale che l’atmosfera esercita dall’interno del nostro organismo verso l’esterno.

La variazione della pressione atmosferica La pressione atmosferica diminuisce con l’aumentare dell’altitudine, perché diminuisce il peso della colonna d’aria che ci sovrasta. La diminuzione della pressione atmosferica è pari a circa 1300 Pa per ogni 100 m di innalzamento. La misura della pressione atmosferica consente di calcolare l’altezza di un luogo rispetto al livello del mare: come si chiama lo strumento che esegue questo tipo di misura? La misura della pressione atmosferica consente di calcolare l’altezza di un luogo rispetto al livello del mare.

Le previsioni del tempo Le linee presenti nella figura precedente, sono chiamate isòbare e congiungono i punti che hanno la stessa pressione. L’unità di misura utilizzata dai metereologi è l’ettopascal (1 hPa = 100 Pa).