Re: Archimede

From: Daniel <daniele.fua_at_unimib.it>
Date: Mon, 29 Nov 2004 12:37:52 GMT

Alex wrote:
> Secondo il principio di Archimede un grave immerso in un fluido riceve una
> spinta verso l'alto pari al peso del volume di fluido spostato. Ne dconsegue
> che qualunque corpo con densit� maggiore di quella del fluido va a fondo!
> Cos� un pezzo di legno nell'aria. Tuttavia la polvere di legno (o altre
> particelle minuscole), con peso specifico maggiore di quello dell'aria,
> rimangono sospese in aria per molto tempo. Poi, se non sbaglio, pian piano,
> guadagnano il terreno: perch�? Credo che anche a quella scala (che � cmq
> macroscopica rispetto alla scala atomica) sia valida ed applicabile la lege
> di Archimede. Forse c'entrano altre forze sempre presenti nell'aria (o
> nell'acqua, in cui particlele disperse e sospese non precipitano, se non
> dopo molto tempo di quiete) e che sono trascurabili quando il grave � bello
> grosso, ma diventano sensibili quando invece � piccolo: ad esempio moti
> convettivi dell'aria ed altro. Pu� essere?
>
> Grazie

La tua intuizione e' corretta.
Oltre alle forze di gravita' e di galleggiamento (forza di Archimede) un
corpo che si muove in aria e' soggetto ad una forza d'attrito che e'
funzione della velocita' del corpo stesso rispetto all'aria. Nota
quest'ultima condizione: l'importante e' la velocita' relativa del corpo
rispetto al gas circostante.
Poiche' la forza di attrito si oppone al movimento e cresce con la
velocita' (per ora non entro nel particolare di "quanto" e "come"
cresce), nella maggior parte dei casi che si trovano in natura la
velocita' di caduta di un corpo all'inizio cresce e poi si stabilizza ad
un valore chiamato "velocita' terminale" rispetto al gas che dipende
dalle proprieta' del gas, dalla forma e dalla massa del corpo.
Alla velocita' terminale, infatti, la somma delle forze: d'attrito, di
gravita' e di galleggiamento, si annulla ed il corpo prosegue il moto
con velocita' costante.
Se si applicano le formulette adatte per esprimere la forza d'attrito,
si trova che le particelle presenti in aria che vanno sotto il nome di
"aerosol" (dimensioni da centesimi a centinaia di micron) e che tu
nomini, hanno velocita' terminali molto piccole che permettono loro di
rimanere in sospensione in aria ferma anche parecchi giorni prima di
arrivare a terra. Se poi aggiungi che l'aria e' tutt'altro che ferma,
anzi, si muove con velocita' maggiori delle velocita' terminali tipiche,
capisci che queste particelle, pur cadendo rispetto all'aria, si muovono
essenzialmente seguendola nel suo moto turbolento o convettivo e
possono, addirittura, innalzarsi rispetto al sistema di riferimento di
uno coi piedi a terra.

Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca
Received on Mon Nov 29 2004 - 13:37:52 CET