la spinta è la forza che un fluido esercita su un corpo sommerso. Questa forza ha una direzione verticale e una verso l'alto e corrisponde al peso del volume di liquido che è stato spostato dall'oggetto.
L'esistenza di questa forza spiega la fluttuazione dei corpi nell'acqua, come grandi iceberg o navi, e anche la sensazione che gli oggetti nell'acqua sembrino più leggeri di quanto non siano in realtà.
Questo fenomeno fu spiegato per la prima volta dal fisico greco Archimede (287 a.C.). C-212 a. C), che era stato incaricato dal re di verificare se la sua corona fosse d'oro puro o vi fossero mischiati altri elementi. Per questo motivo viene chiamata anche spinta Principio di Archimede.
Vedi l'affermazione di questo principio:
Ogni corpo immerso in un liquido sperimenta una forza chiamata galleggiabilità, che corrisponde al peso del volume di liquido spostato.
Secondo alcune storie, Archimede stava facendo il bagno quando giunse alla conclusione che l'acqua esercitava una forza sul suo corpo. Dopo aver rilasciato questa dichiarazione, il fisico è andato urlando per le strade
"eureka, eureka!", che in greco significa "scoperto".saperne di più su Eureka.
Come avviene la spinta?
Quando un corpo è sommerso, il fluido esercita una pressione su di esso. La pressione esercitata sul fondo sarà sempre maggiore della pressione esercitata sulla sommità, perché maggiore è la profondità, maggiore è la pressione. Vedi l'immagine qui sotto:
Quindi dobbiamo la spinta è il risultato della differenza di pressione tra la parte inferiore e la parte superiore dell'oggetto. e avviene dal basso verso l'alto a causa dell'aumento della pressione sul fondo dell'oggetto sommerso.
formula di spinta
Il valore della spinta sarà pari al peso del volume di liquido spostato, cioè:
E = PDES
Considerando che il peso è uguale al prodotto di massa e gravità (P = m.g), abbiamo:
E = mDES. g
Essendo la densità il rapporto tra massa e volume (d = m/v), la formula di galleggiabilità è:
E = dF. VDES. g
Dove:
- E = spinta
- dF = densità del fluido (kg/m3)
- VFD = volume di fluido spostato (m3)
- g = accelerazione di gravità (m/s2)
Da questa formula possiamo concludere che la galleggiabilità dipende dalla densità del fluido, dal volume del fluido spostato e dall'accelerazione di gravità.
Sebbene la pressione sia maggiore all'aumentare della profondità, la galleggiabilità non aumenta man mano che l'oggetto si sposta più in basso, questo perché la pressione sulla parte inferiore e superiore dell'oggetto aumenta nella stessa misura.
Capisci anche cosa sono misure di volume.
peso apparente
Quando un corpo è immerso in un fluido, su di esso agiscono due forze: peso e galleggiabilità. Il peso è una forza esercitata verticalmente e dall'alto verso il basso. La galleggiabilità è la forza esercitata verticalmente dal basso verso l'alto.
L'azione di queste due forze fa apparire più piccolo il peso di un corpo immerso in un fluido, che chiamiamo peso apparente. Il peso apparente si calcola sottraendo la spinta dal peso effettivo:
PIL = P - E
corpi galleggianti
La densità è la proprietà che consente ai corpi di galleggiare o affondare, vedi le possibilità:
- Densità corporea maggiore della densità del fluido: il corpo affonderà.
- Densità corporea inferiore alla densità del fluido: il corpo galleggerà.
- Densità corporea uguale alla densità del fluido: il corpo è immerso e in equilibrio.
Nota: è importante notare che la galleggiabilità dipende dalla densità del fluido, non dalla densità dell'oggetto.
saperne di più su densità.
iceberg
La fluttuazione degli iceberg è un fenomeno interessante per capire le diverse densità. Il ghiaccio galleggia sull'acqua a causa della sua densità inferiore rispetto all'acqua liquida. Allo stato liquido la densità dell'acqua di mare è 1,03 kg/l e il ghiaccio è 0,92 kg/l.
Poiché la differenza tra le densità è piccola, la maggior parte dell'iceberg rimane sommersa, solo il 10% circa del suo corpo è fuori dall'acqua.
Vedi anche il significato di leggi di Newton, forza e iceberg.
