FLUIDO = LIQUIDO O AERIFORME

Presentazione sul tema: "FLUIDO = LIQUIDO O AERIFORME"— Transcript della presentazione:

1 FLUIDO = LIQUIDO O AERIFORME
STATICA DEI FLUIDI FLUIDO = LIQUIDO O AERIFORME

2 DENSITÀ Densità: rapporto fra la massa di un corpo ed il volume che esso occupa: Unità di misura: nel S.I.: kg/m3; espressione dimensionale:

3 VOLUME SPECIFICO È il reciproco della densità.

4 DENSITÀ RELATIVA Densità relativa di una sostanza: rapporto tra la massa m della sostanza considerata di volume V e la massa m’ di un ugual volume di acqua distillata a 4°C: Non ha unità di misura. Ne segue che

5 Esempi La densità dell’acqua è 1000 kg/m3 = 1kg/dm3 = 1g/cm3
La densità del mercurio è quasi 14 volte quella dell’acqua: 13,6 g/cm3 Il volume specifico del mercurio è 1/13,6 cm3/g La densità relativa dell’acqua è 1 La densità relativa del mercurio è 13,6

6 PESO SPECIFICO Peso specifico: rapporto fra il peso di un corpo ed il volume che esso occupa: Unità di misura: nel S.I.: N/m3; espressione dimensionale:

7 PESO SPECIFICO RELATIVO
Peso specifico relativo di una sostanza: rapporto tra il peso P della sostanza considerata di volume V ed il peso P ’ di un ugual volume di acqua distillata a 4°C: Non ha unità di misura. Ne segue che peso specifico relativo = densità relativa.

8 Test Due oggetti a forma di cubo hanno rispettivamente lato di 5 e di 10 cm. I due cubi hanno esattamente lo stesso peso. Se indichiamo con p il peso specifico del cubo più piccolo e con P il peso specifico del cubo più grande, in che rapporto stanno i pesi specifici p e P ? (p/P) = 16 (p/P) = 8 (p/P) = 4 (p/P) = 2 Non si può calcolare il rapporto p/P non essendo noto il peso (uguale) dei due cubi

9 Test Per effetto della dilatazione termica di un corpo si ha la variazione: Della densità e della massa del corpo Della densità e del volume del corpo Del volume e della massa del corpo Del prodotto tra densità e volume del corpo Del solo volume del corpo, mentre massa e densità non variano La massa è una proprietà intrinseca di ogni corpo; essa si conserva

10 PRESSIONE di una forza Fperpendicolare F S

11 PRESSIONE DI UNA FORZA Pressione: rapporto fra il modulo di una forza perpendicolare ad una superficie e la superficie sulla quale quella forza agisce: È una grandezza scalare. Unità di misura: nel S.I.: N/m2 = pascal (simbolo Pa); espressione dimensionale:

12 Altre unità di misura della pressione (non internazionali)
atmosfera (atm) = Pa (pressione esercitata dal peso della colonna d’aria che ci sovrasta a livello del mare) bar = Pa = 105 Pa (è quindi poco meno di 1 atmosfera) centimetro di mercurio (cmHg) = 1/76 atm (è la 76ª parte di una atmosfera) torr = millimetro di mercurio (mmHg) = 1/760 atm (è la 760ª parte di una atmosfera)

13 Leggi dei fluidi Legge di Pascal: la pressione che viene esercitata su una superficie qualunque di un liquido si trasmette con la stessa intensità su ogni altra superficie a contatto con il liquido, indipendentemente da come questa è orientata

14 Leggi dei fluidi Legge di Stevino: la pressione p esercitata a profondità h dallo strato di liquido sovrastante è direttamente proporzionale alla profondità h a cui si misura la pressione, alla densità r del liquido e all’accelerazione di gravità g: Se si considera anche la pressione p0 atmosferica (= 1 atm), la pressione sul fondo è: Ogni 10 metri di profondità nell’acqua la pressione aumenta di circa 1 atm. N.B.: la legge vale solo per i liquidi, non per gli aeriformi

15 Conseguenza del principio di Stevin
Se in più vasi con forma diversa è contenuto lo stesso liquido, che raggiunge in ciascun vaso lo stesso livello, la pressione sul fondo è sempre la stessa, indipendentemente da quanto liquido è contenuto in ciascun vaso. Stessa pressione!!!

16 Vasi comunicanti sono contenitori collegati tra loro da un tubo di comunicazione. Un liquido che riempie un sistema di vasi comunicanti raggiunge ovunque la stessa quota. Due liquidi immiscibili versati in due vasi comunicanti raggiungono quote diverse, che sono inversamente proporzionali alla loro densità. h1 h2

17 Esperienza di Torricelli
Esperienza con la quale Torricelli ha dimostrato che la pressione atmosferica a livello del mare, cioè la pressione esercitata da una colonna d’aria che sovrasta una superficie a livello del mare, è pari alla pressione esercitata da una colonna di mercurio alta 76 cm. La pressione atmosferica dipende dall’altitudine oltre che dalle condizioni atmosferiche. Bel tempo  Alta pressione atmosferica Cattivo tempo  Bassa pressione atmosferica

18 Pressione di una miscela
se in un contenitore è presente una miscela di gas, ognuno dei quali, singolarmente eserciterebbe una propria pressione, detta pressione parziale, sulle pareti del contenitore, allora si dimostra che la pressione esercitata dalla miscela è la somma delle pressioni parziali.

19 Legge di Archimede un corpo immerso in un fluido è soggetto ad una forza verso l’alto FA (spinta di Archimede) uguale al peso del fluido spostato:

20 Condizioni di galleggiamento
Un corpo in un fluido: affonda se il suo peso supera FA   galleggia se FA supera il suo peso è in equilibrio indifferente se

21 Test Il principio di Archimede stabilisce che un corpo immerso in un fluido qualsiasi riceve una spinta dal basso verso l’alto pari al peso del fluido spostato. Cosa si può dire della spinta di Archimede sulla superficie lunare? Non dipendendo da forze gravitazionali, la spinta di Archimede è presente (con la stessa intensità che assume sulla Terra) in qualunque punto dello spazio e quindi anche sulla superficie della Luna Sulla superficie lunare la spinta di Archimede è sempre nulla La spinta di Archimede è presente solo sulla superficie terrestre La spinta di Archimede dipende dalla massa del fluido spostato e quindi assume lo stesso valore in qualunque regione dello spazio all’interno del sistema solare La spinta di Archimede è presente sulla superficie lunare, ma assume, a parità di condizioni, valori più bassi di quelli che assume sulla superficie terrestre

22 Test La spinta di Archimede NON dipende: Dal volume del corpo
Dalla densità del mezzo Dal valore dell’accelerazione di gravità Dal peso specifico del mezzo Dalla profondità alla quale il corpo è immerso

23 Test Se un subacqueo scende alla profondità di 40 m sotto il livello del mare, la pressione subacquea è aumentata, rispetto al valore presente alla superficie, di circa: 5 atm 4 atm 1 atm 3 atm 2 atm

24 Test Un cilindro galleggia in posizione verticale stabile in due recipienti contenenti liquidi diversi, di densità D1 e D2 con D1 maggiore di D2. Siano H1 e H2 le altezze della parte immersa rispettivamente nei due liquidi. Quale delle seguenti affermazioni è CORRETTA? H1 > H2 H1 < H2 H1 = H2 Bisogna conoscere la densità del materiale del cilindro Bisogna conoscere la viscosità del liquido H D

25 Test Sia dato un parallelepipedo rettangolo omogeneo e pieno avente i lati a, b, c, che galleggia su di un liquido di densità 1,2 g/cm3, con il lato a perpendicolare alla superficie libera del liquido. La metà di a emerge, l’altra metà è sommersa. Quanto vale la densità del materiale con cui è fatto il parallelepipedo? 0,2 g/cm3 0,4 g/cm3 0,6 g/cm3 2,4 g/cm3 Non si può rispondere senza sapere i valori dei lati Corpo in equilibrio  Peso = FA