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) cost. (N/kg) densità liquido (kg/cm3)

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

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Verifichiamo che la legge di Archimede è valida anche nei gas. Esperimento 2: Verifichiamo che la legge di Archimede è valida anche nei gas. Applico al baroscopio, da un lato, il peso di vetro e, dall’altro, il cilindro metallico con V<V del peso. OSSERVAZIONI: Il sistema è in equilibrio perché la somma dei momenti angolari è = 0

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

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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.

La professoressa Di Gregorio per il tempo dedicato al progetto Si ringraziano La professoressa Di Gregorio per il tempo dedicato al progetto E gli assistenti Montano e Buonadonna per l’aiuto tecnico. FINE