In questo articolo vedremo come possiamo calcolare la pressione interna in un fluido. Ricordando che un fluido è un insieme di sostanze in cui le forze di coesione interna tra i suoi costituenti sono piuttosto piccole.
Supponiamo di avere un fluido in equilibrio. In questo caso, per un fluido in equilibrio, la somma delle forze agenti su di esso è uguale a zero. Vediamo la figura sopra, dove abbiamo un cubo dalla sua parte l. Secondo la figura, possiamo concludere che le forze che agiscono su di essa sono uguali a zero, cioè sommando F1 e F2 otterremo un valore pari a zero.
Possiamo anche vedere che su ogni faccia del cubo dal lato l una pressione esercitata dal liquido agisce. Chiameremo questa pressione P. In questo modo, sulla faccia superiore, la pressione è valida P1, e sul lato inferiore vale P2. Le pressioni sul mozzo sono esercitate dal liquido esterno al mozzo e risultano in forze che vengono dirette nel mozzo. Pertanto, F1 punta in basso e F2 punta in alto.
La forza F1 esercitata sulla faccia superiore dipende dalla pressione P
1 e l'area della faccia superiore del cubo. Quindi abbiamo:
Allo stesso modo, la pressione P2 esercita una forza totale verso l'alto pari a:
Poiché il cubo è in equilibrio, cioè non sale né scende, possiamo scrivere che:
Oppure possiamo scrivere:
In questa relazione sopra, dobbiamo m.g è il peso del cubo e può essere calcolato dalla sua densità. d = m/V e il suo volume V = L3:
Piace
Sostituendo in I si ha:
Questo risultato mostra che la differenza di pressione tra due punti all'interno del liquido dipende dalla densità del liquido e dalla distanza verticale tra loro, che in questo caso è l.
Se immaginiamo che la pressione sulla superficie del liquido sia Poh, possiamo scrivere la pressione a qualsiasi profondità H (L = h) piace:
capito che H è la misura della profondità alla quale stiamo calcolando la pressione, e che Poh è la pressione sulla superficie del liquido, esercitata da agenti esterni come l'atmosfera.
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-pressao-um-corpo-imerso-um-fluido.htm