FISICA E LABORATORIO
classe prima ITT
Dipartimento di Fisica
I.I.S. Primo Levi
Fisica e laboratorio
classe prima ITT
LaFISICAèdefinitacomeladisciplinachestudiaifenomenifisici,queifenomeniincuinon
avvengonotrasformazionidellamateria,mentrelaCHIMICAsioccupadiqueifenomeniincui
unasostanzasitrasformainun'altra.
GRANDEZZEFISICHEEUNITA’DIMISURA
Unagrandezzafisicaèqualunqueproprietàdiunfenomenonaturalechepossaesseremisurata.La
misura di una grandezza avviene attraverso il confronto con una grandezza dello stesso tipo che
viene presa come riferimento, detta unità di misura. L'operazione di confronto deve stabilire di
quante volte la grandezza di riferimento è maggiore o minore della grandezza da misurare. La
misuradellagrandezzafisicaèrappresentatadaunvalorenumerico,seguitodalsimbolodell'unità
dimisurasceltapermisurarla.
Sesivuoleconoscerelalunghezzadiunoggetto,occorrescegliereunalunghezzacampione;generalmentesiutilizzail
metro, il cui simbolo è m, e la misura consiste nel confrontare l'oggetto da misurare con un campione del metro: se
l'oggettorisultalungocomeduevolteilcampione,sidiràchel'oggettomisuraduemetriesiscriverà2m.
Nel 1960, attraverso la IX Conferenza Internazionale dei Pesi e delle Misure, è stato istituito un
sistemadiunitàdimisuraomogeneoedecimale:sitrattadelSISTEMAINTERNAZIONALEdiunitàdi
misura, indicato con la sigla SI. Il Sistema Internazionale si basa su 7 grandezze fondamentali e
sulle loro rispettive unità di misura fondamentali, arbitrariamente scelte, da cui tutte le altre
vengonoderivate.Nellatabella1.1sonoindicatelesettegrandezzefondamentaliconlerispettive
unitàdimisura.
Tab.1 Grandezze fondamentali del SI e relative unità di misura
Grandezze fondamentali del Sistema Internazionale e relative unità di misura
GRANDEZZA
UNITÀ DI MISURA
SIMBOLO
lunghezza
metro
m
massa
chilogrammo
kg
intervallo di tempo
intensità di corrente elettrica
temperatura
quantità di sostanza
intensità luminosa
secondo
ampere
kelvin
mole
candela
s
A
K
mol
cd
ILTEMPO
L'unità di misura è il secondo, definito come la durata di 9.192.631.770 oscillazioni di una
particolare onda elettromagnetica emessa dall'atomo di cesio-133. Lo strumento per misurare il
tempoèilcronometro.
Alcuni multipli e sottomultipli del secondo.
Nome dell’unità di misura
giorno
ora
minuto
millisecondo
microsecondo
nanosecondo
Simbolo
d
h
min
ms
μs
ns
Secondi equivalenti
86 400 s
3600 s
60 s
0,001 s = 10−3 s
0,000 001 s = 10−6 s
0,000 000 001 s =
10−9 s
LALUNGHEZZA
L'unitàdimisuraèilmetro,definitocomeladistanzapercorsanelvuotodallalucenell'intervallo
ditempodi1/299.792.558secondi.
LASUPERFICIE
L'unitàdimisuraèilmetroquadratom2,cioèl’areadiunquadratodilato1m.
ILVOLUME
L'unitàdimisuraèilmetrocubom3,cioèilvolumediuncubodilato1m.
Spessoperscopipraticiilvolumesiesprimeinlitri:1L=1dm3
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LAMASSA
L'unità di misura è il kilogrammo, definito come la massa inerziale di un campione cilindrico conservato
a Sevrès.
LAFORZA
L'unità di misura è il newton, definito come la forza che imprime a un corpo della massa di 1kg
l’accelerazionedi1m/s2.
1N=1kg! m
s2 GLIERRORIDIMISURA
Permisurareunagrandezzafisicabisognafareusodistrumenti,maancheleoperazionidimisura
piùaccurateeseguiteconletecnichepiùavanzateeconglistrumentipiùmoderninonpermettono
dieliminarecompletamenteglierrori,almassimodilimitarli.Glierrorichesipossonocommettere
nell'eseguireunamisurasonodiduetipi,glierrorisistematicieglierroriaccidentali.
Glierrorisistematicidipendonodallimitedellostrumentoodelmetodousatoesonosolitamentei
piùsemplicidaeliminare.
Unerroresistematicoavvienesemprenellostessosenso,cioèsemprepereccessooperdifetto:ilvaloretrovatosarà
sempremaggioredelvaloreverooppuresempreminore.Seperesempiouncronometrovaavantiorimaneindietro,
commetteremounerroresistematico,chepotràessereeliminatoconoscendol'intervalloditempocheloproduce.
Glierroriaccidentalidipendonoinvecedaunaseriedicausenonesattamenteindividuabilienon
bendefinite,varianoinmodoimprevedibileepossonoagirepereccessooperdifettosullamisura.
Alcune volte agiranno aumentando il valore della misura, altre riducendolo. Nella misura del tempo impiegato da un
oggettoapercorrereunacertadistanza,peresempio,èmoltodifficilefarcoinciderel'istantedellapartenzadell'oggetto
conl'istanteincuiparteilcronometro,elastessacosaaccadràalmomentodell'arrivo.Laripetizionedell'esperimento
daràquindioriginedivoltainvoltaavalorileggermentediversi.
Neicasipiùsemplici,sipuòassumerecomeerrorel'incertezzadiunostrumentocioèilvalorepiù
piccolochelostrumentopuòleggere.L'incertezzadiunamisuraèdettaancheerroreassoluto.
Selagrandezzaèstatamisuratapochevolte,siassumecomeerroreassolutolasemidifferenzafrail
valoremassimoeilvaloreminimoottenuti:
Ea=(Vmax–Vmin)/2
Perstabilireseunamisuraèpiùomenoprecisasicalcolanoaltri2tipidierrore:l'errorerelativoe
l'errorepercentuale.
L'errore relativo è il rapporto tra l'errore assoluto e il valore
mediodellamisura:
Er=Eass/Vmed
L'errore percentuale è l'errorerelativomoltiplicatoper100 ed è
espressoinpercentuale:
Ep=Erel×100
Quandosieffettualamisuradiunagrandezzafisicailrisultatopuòesserescrittoassociandoalla
grandezzal'erroreassoluto,indicandol'errorepercentuale,evidenziandogliestremidivariazione
dellamisuraconunadoppiadisuguaglianzainquestomodo:
Esempio: m=10,0±0,1g
m=10,0gconerroredell'1%
9,9g≤m≤10,1g
LAPROPORZIONALITA’DIRETTAEINVERSA
Duevariabilixeysidiconodirettamenteproporzionaliseesisteunarelazionedellaforma:
y=kx
caratterizzata da una costante numerica k non nulla.
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Laverificadiproporzionalitàfradue
quantitàxeynecessitadiun'effettuazionedi
misureadeguate,icuirisultaticonviene
visualizzarecomepuntiinundiagramma
cartesiano.
Seipuntiappartengonoaunarettao,più
realisticamente,distanopocodaunaretta
passanteperl'origine(0,0),alloraledue
variabilisonoproporzionalielacostantedi
proporzionalitàèdatadallapendenzadella
retta.
Duequantitàxeysidiconoinversamenteproporzionaliseesisteunacostantenonnullaktale
chesipossaaffermare
y=k
x
Iltermineproporzionesipuòconsideraresinonimodirapportoeilrapportotraduenumeri
realiaeb,ilsecondodeiqualidiversodazero,vieneindicatocon:
a:boppurea
b
Sidicechequattronumerirealipositivia,b,c,dsonoinproporzionefraloro,seilrapportofrail
primoeilsecondoèugualealrapportotrailterzoeilquarto;informula:
a:b=c:d
Questa relazione quaternaria si legge: a sta a b, come c sta a d .
Inogniquaternaproporzionaleilprodottodeimedièugualealprodottodegliestremi.
a!d=b! c
GRANDEZZESCALARIEGRANDEZZEVETTORIALI
Sonodettegrandezze scalariquellecherisultanocompletamentedescrittedaunnumero,chene
rappresentailvalore.Ilnumerochedefiniscelamisuradiunoscalarevieneindicatoconiltermine
di modulo, o più frequentemente intensità. Per definire univocamente una grandezza scalare è
sufficienteindicareunvalorenumericoaccompagnatodallarelativaunitàdimisura:
-
latemperaturadiunastanzaèdi20°C
unintervalloditempoèdi5s.
Sono dette grandezze vettoriali quelle che per essere definite necessitano, oltre che di
un'intensità, anche di una direzione e di un verso. Le grandezze vettoriali sono rappresentate per
mezzodifiguregeometrichedettevettori,chesonosegmentiorientati,simboleggiatitramiteuna
freccia: il modulo (l'intensità) è identificato dalla lunghezza del segmento di freccia, la direzione
dalla retta sulla quale esso giace e il verso dalla punta della freccia. Il punto da cui origina il
segmentoorientatoèdettoorigine.
Esempi:lavelocità,laforza,l’accelerazione,ilcampomagnetico.
Vettoriuguali
Vettoriopposti
MODULO
DIREZIONE
VERSO
uguale
uguale
uguale
uguale
uguale
opposto
Tuttelegrandezzevettoriali,possonocomporsi,edannoorigineallaRISULTANTE.
" Seiduevettorihannostessadirezione,stessoversoemoduliv1ev2,larisultanteavràstessadirezione,
stessoversoepermodulolasommav1+v2
" Se i due vettori hanno stessa direzione, verso opposto e moduli v1 e v2, la risultante avrà stessa
direzione,versodelvettorechehailmodulomaggioreepermoduloladifferenzav 1 -v 2 supponendov1>v2
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" Seiduevettorisonocomplanari,siricorrealla
REGOLA DEL PARALLELOGRAMMA, si
applicanoiduevettoriinunostessopuntodi
applicazione e la risultante è individuata per
direzione, verso e intensità dalla diagonale del
parallelogramma.
" Se i vettori sono più di due, si compone la
risultante dei primi due con il terzo vettore e
cosìvia.
LEFORZE
Unaforzaèunagrandezzafisicavettorialechesimanifestanell'interazionedidueopiùcorpi.La
suacaratteristicaèquelladiindurreunavariazionedellostatodiquieteodimotodeicorpistessi;in
presenzadipiùforze,èlarisultantedellalorocomposizionevettorialeadeterminarelavariazione
delmoto.
LAFORZAPESO
E’laforzaconcuilaTerraattiraunacertamassa;essadipendedall’accelerazionedigravitàg,che
vale9,8m/s2.Poichéilpesoèunaforza,halastessaunitàdimisuradellaforza,ilnewton.
Unoggettodimassa1kgpesacirca10N:P=m! g=1kg! 9,8m/s2=9,8N
Lostrumentopermisurareilpesoèildinamometro.
Mentre la massa è una proprietà caratteristica della materia, il peso cambia da un luogo all’altro
dellasuperficieterrestre,edaunpianetaall’altro,poichévariaconl’accelerazionedigravità.
SullaTerrauna
SullaLunailpeso
palladabowling,di
massa4kg,haun
pesodi39N.
dellastessapallada
bowlingè6,4N,
circa1/6diquello
chehasullaTerra.
LAFORZAELASTICA
Laforzaelasticaèunaforzadirettamenteproporzionaleallospostamentodelcorpochelasubisce
rispettoadunpeso,direttaversoilcentrostesso.Inparticolaresipuòpensareallaforzaesercitata
daunamollaidealerispettoallaposizionediriposo.
Quandouncorpovienetiratoesuperailpropriolimitedielasticitàsideforma,mentrequandonon
vienesuperatorimanecomeeraprima.
Unaformuladellaforzaelasticaè:F=–kx
dove k è una costante positiva misurata in N/m eindividua la posizione del corpo soggetto alla
forzarispettoalsistemadiriferimentoadottato.Ilsegnomenostaaindicarechelaforzaèdiretta
versol'originedelsistemadiriferimento.
•
•
•
LEFORZEDIATTRITO
Laforza d’attritoè una forza dicontatto passiva, cioè generata dal semplice contatto tra due
superficietaledaopporsialmovimentodiuncorpo.
Leforzediattritosonomolte,maprincipalmentesenedistinguonotretipi:
Radente:quandoduecorpistriscianol’unosull’altro.
Volvente:quandouncorporotolasullasuperficiediunaltro.
Viscoso:quandouncorposimuoveinunfluido.
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L’attritoradenteèdefinitocosìperchéagisceparallelamenteallesuperficiche,scivolandol’unasull’altra,logenerano.
Lesuperficichegeneranoattritoradentesichiamanoscabre.Ingenerale,l’attritoradenteèproporzionaleallareazione
vincolare (non compenetrazione dei corpi) che agisce in direzione perpendicolare alle superfici stesse, direzione
dettanormale.
L’attritoradentesisuddivideasuavoltaindueforme:attritostaticoeattritodinamico.
L’attritostaticoèunaforzacheimpediscechecorpipostisudiunasuperficiescabraeinizialmenteinquiete,inizinoa
muoversiselaforzaagentesudiessi,indirezioneparallelaallasuperficie,nonsuperaunacertasoglia.Superataquesta
soglia,l’attritostaticosmettediopporsi(cessadeltutto).
Sinotiche,inbasealprimoprincipiodelladinamica,uncorpoinquietenonpuòiniziareamuoversiamenochenonagisca
sudiessounaforza.
L’attritodinamicosimanifestaquandouncorposcivolasuunasuperficie(cioèègiàinmovimento),edèunaresistenza
chesiopponeaquestomovimento.
In generale, sono presenti entrambi gli attriti: se un corpo si trova in quiete su di una superficie scabra, prima di
iniziare a muoversi la forza ad esso applicata deve superare un certo valore; quando il movimento ha inizio, cessa la
resistenzadell’attritostatico,edentrasubitoingiocol’attritodinamico.
CONCETTODIEQUILIBRIODIUNCORPO
Sidefinisceequilibriolostatodiuncorpononsoggettoaforzechenemodifichinolecondizionidi
quiete(equilibriostatico)odimotorettilineouniforme(equilibriodinamico).
Un corpo puntiforme sottoposto ad una forza F sta in equilibrio quando applichiamo una forza R
ugualeecontrariaallaprima.
MOMENTO DI UNA FORZA: siano dati un vettore e un punto fuori di esso, si definisce “momento” la
forzaperladistanzadalpunto.
BARICENTRO: è il punto di applicazione delle forze. Per individuare il baricentro di un corpo si
appendeilcorpoaduepuntidistinti,l’incontrodellelineed’azionecidàilbaricentro.
Datiuncorpoeunaforzacalcoliamoilbaricentrodelcorpo:
Equilibriostabile
ilpuntodiapplicazionedellaforzaèaldisopradelbaricentro
Equilibrioinstabile
ilpuntodiapplicazionedellaforzaèaldisottodelbaricentro
Equilibrioindifferente ilpuntodiapplicazionedellaforzacoincideconilbaricentro
L’EQUILIBRIOSUUNPIANOINCLINATO
Perpiano inclinatosi intende una superficie piana disposta in modo da formare un angolo
maggioredi0°eminoredi90°rispettoallaverticale,rappresentatadalladirezioneincuisiesplica
laforzadigravità.
Condizionediequilibriodiunpuntomaterialeèchela
risultanteditutteleforzeagentisudiessosianulla
Ilvaloredellaforzaequilibrante,necessariapermantenerefermounoggettosuunpianoinclinato,
èdirettamenteproporzionalealpesodell'oggettoeall'altezzadelpianoinclinato,einversamente
proporzionaleallasualunghezza.
Forzaequilibrante=Forza-pesoperaltezzadivisolalunghezza
Fe=Fp!h/l
Laforzaequilibrantesaràunaforzadirettalungoilpianoinclinato,aventelastessaintensitàdella
componenteparallelaallaforza-pesoeversoopposto.
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LEMACCHINESEMPLICI:LALEVA
Per "macchina" si intende qualsiasi apparecchio utilizzato per aumentare il valore della forza,
cambiarneladirezioneoaumentarelavelocitàconcuisiesegueunlavoro.
Unamacchinasemplicenonhaunafontedienergiainsestessaequindinonpuòeseguiredellavoroameno
che l'energia non le venga somministrata dall'esterno. Le macchine semplici aiutano l'uomo a svolgere
diversicompiti:sollevare,trasportare,ruotare,tirareetagliare.Combinandoinsiemelemacchinesemplici,
siottengonole"macchinecomplesse",lequalisonodestinateadeseguirecompitipiùspecifici.
Unalevaè unamacchina semplice che trasforma l'energia, ed è un'applicazione del principio di
equilibriodeimomenti.
Unalevaèun'astarigidacapacediruotareattornoadunpuntofisso,chiamatofulcro.
La leva è composta da 2 bracci che sono anche indicati con i termini dibraccio-potenza(P) e
braccio-resistenza(R) e infine un fulcro, dove vi appoggiano i due bracci uno dei quali è quello al
qualebisognaapplicareunaforzaperequilibrarelaresistenzaapplicataall'altrobraccio.
Condizione di equilibrio nella leva: la somma dei momenti meccanici ad essa applicati deve
essereugualeazero,comelarisultantedelleforze.Poichénellaleval'assedirotazioneèfissoe
sonoapplicatesolodueforze,èsufficienteuguagliareiduemomenti:b1! F1=b2! F2
dove:
• F1èlaforzaapplicataall'estremitàdelbracciob1(chefarebberuotarelalevainundatoverso)
• F2èlaforzaapplicataall'estremitàdelbracciob2(chefarebbeinveceruotarelalevanelversoopposto).
Segueche:b1:b2=F2:F1
cioèilbraccioelaforzasudiessoapplicatasonoinversamenteproporzionali.
Dallacondizionediequilibrioseguecheimprimendoall'estremitàdelbracciolungodellalevaunmovimento
con una determinata forza, l'estremità del suo braccio corto si muoverà con una forzamoltiplicata un
fattoreb1/b2, anche se percorrerà un cammino ridotto dello stesso fattore, e viceversa se l'azione viene
invececompiutasulbracciocorto.Ilrapportotraledimensionideibraccideterminaquindiilrapportotra
forzaresistenteeforzadaapplicare.
Inbasealrapportotraforzaresistenteeforzaapplicata(opotenza)lelevesidistinguonoin3tipi:
• vantaggiose: se la forza applicata richiesta è minore della forza resistente (il braccio-resistenza è più
cortodelbraccio-potenza)
• svantaggiose:selaforzaapplicatarichiestaèmaggioredellaforzaresistente(ilbraccio-resistenzaèpiù
lungodelbraccio-potenza)
• indifferenti:selaforzaapplicatarichiestaèugualeallaforzaresistente(ilbraccio-resistenzaèugualeal
braccio-potenza).
Inbaseallaposizionereciprocadelfulcroedelleforzelelevesidistinguonoin:
• leve di primo genere: il fulcro è posto tra le due
forze; possono essere vantaggiose, svantaggiose o
indifferenti(forbici,tenaglia,vanga)
• leve di secondo genere: la forza resistente è tra il
fulcro e la forza motrice; sono sempre vantaggiose
(schiaccianoci)
• levediterzogenere:laforzamotrice(potenza)ètra
il fulcro e la forza resistente; sono sempre
svantaggiose(tagliaunghie,braccioumano).
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IDROSTATICA
LAPRESSIONE
Lapressioneèunagrandezzafisicaderivataintensivadefinitacomeilrapportotra
ilmodulodellaforzaagenteperpendicolarmentesuunasuperficieelasuaarea.
Aparitàdiforza,lapressioneèinversamenteproporzionaleallasuperficie.
Lostrumentousatopermisurarelapressioneèilbarometro.
Mentrelaforzaèunagrandezzavettoriale,lapressioneèunoscalare.Essahaquindiun’intensità,
ma non una direzione e si somma algebricamente come tutte le grandezze scalari. Il vettore che
vienespessodisegnatorappresentaquindilaforzanormaleassociataallapressione.
Lapressioneaumentaseaumentalaforzaesercitatasuunadataareaoseunadataforzavieneapplicatasu
un’area minore. Per esempio, se si preme con un dito su un palloncino, si nota solo una piccola
deformazione.Seinvecesipremeconunospilloconlastessaforza,ilpalloncinoscoppia.Ladifferenzasta
nel fatto che la stessa forza, applicata a un’area più piccola, causa una pressione abbastanza grande da
rompereilpalloncino.
L'unitàdimisuradellapressionenelSIèilpascal(simboloPa):1Pa=1N/m2
La pressione è indicata con molte unità di misura: dipende dalle circostanze di utilizzo. Questo perché 1 Pa è un valore
molto piccolo rispetto ai valori osservabili normalmente in natura.
In medicina si usano i millimetri di mercurio che equivalgono ai torr.
1 mmHg = 133,322 Pa
Questo proprio perché è molto più pratico dal punto di vista sperimentale
Quando si parla di gas si preferisce l'uso delle atmosfere.
1 atm = 101325 Pa
1 atmosfera equivale alla pressione dell'aria a livello del mare
Per misurare le pressioni delle bombole o pneumatici si usano i bar
1 bar = 100000 Pa
LALEGGEDIPASCAL
“Inunliquidoidealeunapressionechevengaesercitatainunpuntoqualsiasivienetrasmessainalterata
aognisuoaltropuntoeinognisuadirezione”.
Grazieadessa,lapressione,all’internodiunliquido,sitrasmetteinalterata:sesiimmaginassediapplicare
una forza ad una determinata superficie nel liquido ideale, la pressione che ne risulterebbe verrebbe
avvertitainqualunquepuntodelfluido,suqualunquealtrasuperficie.
ILTORCHIOIDRAULICO
E’una“macchina”costituitadaduepistonididiversaareaSeS’,
collegatidauntuboaformadiUcontenenteunliquido.
ApplicandounaforzaFalpistoneconlasezionepiùpiccolaS,
facendoloscendere,quellaforzasipropagauniformementein
tuttoilliquido,perlaleggediPascal,finoaraggiungerel'altro
pistone,chediconseguenzasisolleva.LaforzaF’saràtantopiù
grandequantomaggioreèS’rispettoaS.Quindi,conuna
piccolaforzaFesercitatasuS,sipuòottenereunaforzamolto
maggioreF’sullasuperficieS’.
Una delle tante applicazioni pratiche del torchio idraulico è quella usata dai meccaniciper sollevare le
automobili, facilitandone così la riparazione.
L’EQUILIBRIOIDROSTATICO
Unliquidoidealesidiceinequilibrioquando,suunqualunqueelementodisuperficiedelliquido,le
pressioniesercitatesulleduefaccedellasuperficiesonougualiinmodulomaopposteinverso.
QuestoinfattiequivalealprimoprincipiodelladinamicaoLegged’Inerzia,secondocuiuncorpoperdura
nelsuostatodiquieteselarisultantedelleforzeagentiènulla:inpresenzadiunapressionePagisceuna
forzaF=P! SdoveSèl’areadellasuperficieconsiderata;essendolepressioniopposteinversomaugualiin
direzione e modulo, e avendo considerato la medesima superficie, anche le forze devono essere uguali in
moduloedirezionemaopposteinverso:lalorosommavettorialeènulla,eilprincipiod’inerziaègarantito.
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LALEGGEDISTEVIN
“Lapressioneesercitatadaunacolonnadifluidodiprofondità h(distanzadalpeloliberodelfluido,
ossialaparteinaltonellacolonninaaperta,acontattoconl'ambienteesterno)edensitàcostanteρè
direttamenteproporzionaleah”:
quindi,lapressioneaumentaconlaprofondità.
GrazieallaleggediStevinsipuòspiegareilfenomenodeivasicomunicanti:duerecipientitraloro
comunicanti,riempiticonunostessofluido(ideale)einpresenzadigravità,vengonoriempitiadun
medesimolivello,indipendentementedallaloroforma.
ILPRINCIPIODIARCHIMEDEEILGALLEGGIAMENTO
Il fatto che la pressione aumenti con la profondità porta a molte conseguenze importanti. Una di
questeècheunfluidoesercitaunaspintaversol’altosuqualsiasioggettovisiaimmerso.Questa
forzavienechiamataforzadigalleggiamentooforzadiArchimede.
IlprincipiodiArchimedediceche“Uncorpocompletamenteimmersoinunfluidosenteunaspintadi
galleggiamentoversol’altodiintensitàugualealpesodelfluidospostato”.
Quandounoggettogalleggia,laspinta
Uncorpogalleggiasespostauna
e
diArchimedeèugualealsuopeso.
quantitàdifluidoparialsuopeso.
Perchéalcunecosegalleggianoealtreno?Èabbastanzaintuitivocheseilcorpoimmersopesapiùdell'acqua
chespostaandràafondo,mentreseèpiùleggerogalleggerà.Aunoggettoleggerissimo(plastica,sughero)
basteràunapiccolissimaparteimmersaperpareggiareilsuopeso;unpezzodilegnosaràimmersomagari
permetà,cioèperquellapartechesefosseacquapeserebbecometuttol'oggetto.Unbloccodiferroandrà
sicuramenteafondo,perchéladensitàdelferroèsuperioreaquellodell'acqua.Lenavigalleggianoperché
sonocostruiteconunaformachespostaunvolumediacquamoltopiùpesantedituttalanave.
LAPRESSIONEATMOSFERICAEL’ESPERIMENTODITORRICELLI
La Terra è circondata da un involucro gassoso, l’atmosfera. L’atmosfera ha un certo peso, quindi
esercita su tutti i corpi che vi sono immersi una certa pressione, che si trasmette in tutte le
direzioni. La pressione atmosferica gioca un ruolo chiave nella dinamica delle masse d’aria ed è
quindidifondamentaleimportanzamisurarlaperconoscereiltempometeorologicoinattoequello
chefarà.
Evangelista Torricelli, matematico e fisico italiano (1608-1647), fu tra i primi a misurare la
pressioneatmosfericautilizzandoiltubodiTorricelli.Quest’ultimoècostituitodauntubodivetro
lungo 1m e avente una sezione di 1cm2, chiuso ad una estremità e pieno di mercurio, che viene
capovoltoinunavaschettacontenentelostessoliquido;iltubononsisvuotadeltuttoeilmercurio
scende solo per un certo tratto, a causa della pressione atmosferica che agisce sul liquido della
vaschettaechequindicontrastailpesodelmercurioall’internodeltubo.Èchiarochelapressione
sul pelo libero all’interno del tubo è zero, non essendovi aria dentro questo. Torricelli misurò
l’altezzachelacolonnadimercurioavevaraggiuntoederaparia760mm.
DaTorricelliprendenomeun’unitàdimisuradellapressione,ilTorr:
1Torr=1mmHg
1atm=760mmHg
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