Stati di aggregazione della materia. Luca Stanco - Fisica 2015/16 Corso di Laurea in Igiene Dentale - Lezione 5

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1 Fluidi 1

2 Stati di aggregazione della materia 2

3 Densità (II) n La densità assoluta è definita dal rapporto tra la massa M di una sostanza omogenea ed il suo volume V: d = M / V n Nel sistema internazionale l unità di misura è: Kg/ m 3 n La densità è definita per qualunque corpo, in qualunque stato di aggregazione esso si trovi n Numericamente, la densità assoluta rappresenta la massa dell unità di volume di un corpo omogeneo n La densità per liquidi e solidi può essere praticamente considerata costante, mentre per i gas risente fortemente della temperatura e della pressione 3

4 Densità Aria: [ ]*kg/m 3 per temperature [ ] 4

5 Fluido Si dice FLUIDO un corpo allo stato liquido o gassoso Un FLUIDO è un materiale che non ha forma propria. Può essere: Ø comprimibile : densità non costante (solitamente un gas) Ø incomprimibile : densità costante (solitamente un liquido) 5

6 Pressione n La PRESSIONE è definita dal rapporto tra la componente perpendicolare della forza agente su una superficie e la superficie stessa: P = F / S Nel S.I. la sua unità di misura è il Pascal 1Pa = 1N / 1m 2 F F S F // 6

7 Pressione 7

8 Pressione 8

9 Principio di Pascal 9

10 Legge di Stevino Permette di calcolare la pressione nei vari punti di un liquido in quiete 10

11 Legge di Stevino 11

12 Legge di Stevino 12

13 Legge di Stevino In base alla legge di Stevino la pressione di un fluido che agisce su un sub in immersione aumenta con la profondità di immersione. Noi viviamo sul fondo di mare d aria, l atmosfera, che esercita una pressione di P 0 = 1.01 * 10 5 Pa = 760 Torr = 1 Atm Questa è la pressione media dell atmosfera al livello del mare. In alta quota la pressione atmosferica è inferiore (in accordo con la legge di Stevino). Pa : Pascal (unità di misura) 13

14 Pressione nell uomo Pressione Relativa di un fluido: differenza tra la pressione assoluta del fluido e la pressione atmosferica P 0 Pressione esercitata dal cuore durante le contrazioni (sistole) sulle pareti delle arterie 14

15 Manometro P 0 = pressione atmosferica P = pressione gas nella scatola P = P 0 + ρ g h 15

16 Manometro 16

17 Principio di Archimede 17

18 Principio di Archimede 18

19 Principio di Archimede: Esempio 19

20 Pressione atmosferica 20

21 Lavoro della Pressione 21

22 Fluidodinamica 22

23 Portata 23

24 Equazione di continuità Il fluido è detto stazionario quando la densità è costante e la velocità pure (in tratti definiti) Se il fluido è anche incomprimibile (densità costante) si può dimostrare: 24

25 Linee di flusso 25

26 Legge di Leonardo 26

27 Equazione di continuità 27

28 Velocità e Sezione 28

29 Teorema di Bernoulli densità d ρ pressione p del fluido 29

30 Teorema di Bernoulli p 2 p 0.5*d* (v v 22 ) cioè v 1 > v 2 p 1 < p v 1 < v 2 p 1 > p 30

31 Esempi: Stenosi 31

32 Esempi: Aneurisma 32

33 Esempi: Serbatoio 33

34 Fluidi Reali 34

35 Fluidi Reali 35

36 Viscosità Un corpo che si muove in un fluido è soggetto ad una forza d attrito che è proporzionale alla velocità di propagazione e alla viscosità del fluido. 36

37 Legge di Poiseuille 37

38 Legge di Poiseuille VISCOSITA Secondo la legge di Leonardo, al variare della sezione S del condotto la velocità media varia ma la portata di volume resta costante 38

39 Legge di Poiseuille R L Q = v S = v π R 2 Da (P 1 P 2 ) = 8 η L v / R 2 R 2 = 8 η L v / (P 1 P 2 ) dipendenza dal Raggio alla Quarta 39

40 Esercizi di fluidodinamica 40

41 Esercizi di fluidodinamica 41

42 Esercizi di fluidodinamica 42

43 Esercizi di fluidodinamica 43