Stati di aggregazione della materia:

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1 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Stati di aggregazione della materia: Stato solido: tendono a conservare la loro forma. luidi non mantengono la loro forma. Liquidi Gas - scorrono e prendono la forma del contenitore; - sono incomprimibili. - Si espandono fino a riempire tutto il contenitore.

2 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica La pressione (p): = quanta forza è concentrata su una superficie Un fluido in quiete esercita una forza su qualsiasi superficie con la quale è in contatto. Direzione della forza perpendicolare alla superficie p S Esempi: - ago - sci p SI S SI SI N ascal a 1atm m 5 a

3 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Il principio di ascal: Un cambiamento di pressione applicato a un fluido confinato viene trasmesso inalterato a ogni porzione di fluido e alle pareti del recipiente che lo contengono. produce un aumento della pressione che genera una forza perpendicolare alla parete del recipiente da parte del liquido. Se 1 < 2, come è v 1 rispetto a v 2? buco nel parete del recipiente.

4 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Esercizio: Se in un montacarichi idraulico il raggio del pistone più piccolo è di 5 cm e il raggio del pistone più grande e di 50 cm, quale peso può sostenere il pistone più grande se sul pistone più piccolo viene applicata una forza di 700 N? Di quanto si alza un macchina posta sul pistone grande e di peso uguale al peso massimo sostenibile se il pistone più piccolo si abbassa di 30 cm?

5 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Legge di Stevino: - densità y m m V V SI msi kg 3 V SI m y 2 4 S 1 3 Equilibrio: y 1 1 p1 S 2 p2 S 2 m g Vg S y y ) ( 2 1 g

6 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica -p 1 S + p 2 S - g S (y 2 y 1 ) = 0 p 2 - p 1 = g (y 2 y 1 ) ; y 2 y 1 = h p 2 - p 1 = g h - pressione idrostatica h p 0 A Se y 2 è sulla superficie libera di un liquido, y 1 è alla profondità h e sulla superficie libera è presente la pressione p 0 si ha: p A = p 0 + g h 1 atm = Hg gh Hg = = a 1 atm = ka = bar = 760 mmhg = 760 torr

7 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Metodi di misura della pressione: Vasi comunicanti: Stesso liquido o liquidi miscibili: Liquidi non miscibili: ρ 1, h 1 ρ 2, h 2 ρ 1 g h 1 = ρ 2 g h 2

8 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Il manometro: Il barometro (Torricelli): Gas d mg h=760 mm p a Hg Hg S p a p gas = p atm + ρ g d mg = ρ h S g p atm = ρ g h = 1 atm = 760 torr

9 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Il principio di Archimede: S er l equilibrio della porzione di fluido disegnata (densità f ) è necessario che alla forza peso faccia equilibrio la risultante delle forze di superficie con direzione e modulo della forza peso e verso opposto: Sostituiamo alla porzione di fluido considerata un corpo di densità ; la risultante delle forze di superficie rimane immutata e il modulo della risultante delle forze sul corpo è: R S S f Vg Vg Vg f A Vg f

10 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Un fluido esercita su un corpo immerso una forza verso l alto la cui intensità è uguale al peso del fluido spostato dal corpo. (il principio di Archimede) 1) L esempio in figura mostra una situazione di equilibrio, con corpo completamente sommerso. Quindi: R 0 f

11 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica 2) f con corpo tutto sommerso: R A Vg Vg f 0 risultante verso l alto All equilibrio galleggia 0 Vg f V VS V f S g 0

12 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica 3) f R A V g V f g risultante verso il basso Il corpo affonda con accelerazione: a a V g V V f f g g N e all equilibrio, sul fondo: A N 0

13 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica eso specifico relativo:. S. acqua kg m Esercizio 1: Quale percentuale del volume di un iceberg che galleggia è al di fuori dell acqua? Il peso specifico relativo del ghiaccio è e il peso specifico relativo dell acqua di mare circostante è

14 .d.l. Scienze orestali e Ambientali, A.A. 2012/2013, isica Esercizio 2: Determinare l allungamento di una molla di costante k = 500 N/m che viene fissata sul fondo di un recipiente pieno di acqua se si conosce che alla sua estremità libera viene agganciato un corpo di forma cubica con lato L = 10 cm che ha ad interno (nel centro) una cavità di forma sferica e di raggio R = 4 cm. Si conosce la densità del materiale di cui viene fatto il corpo ρ c = 1.2 g / cm 3 e la densità dell acqua ρ a = 1 g / cm 3.