Re: Spinta Archimede [WAS: domanda fant. sulla gravita']

From: Andrea <andrea2_at_despammed.com>
Date: 20 Oct 2004 03:50:48 -0700

dan_at_asdf.itr (dan) wrote in message news:<80Z116Z229Z231Y1098195332X24934_at_usenet.libero.it>...
> Il 19 Ott 2004, 15:52, andrea2_at_despammed.com (Andrea) ha scritto:
> > dan_at_asdf.itr (dan) wrote in message
> >
> > [..]
> >
> > > Faresti bene a consultare un testo scientifico, e non il semplice
> >
> > [snip su una profusione di errori colossali]
> >
> E dove sarebbero gli errori colossali?

Ahia...la lista � enorme...da dove comincio?...Innanzi tutto,
la bufala pi� spaventosa � quando dici che
"Nei palloncini e nelle mongolfiere e' la spinta verso l'alto
fornita dal *gas* all'interno dell'involucro che le fa salire."
Dico, ma stai scherzando? Una forza interna farebbe spostare un
centro di massa! Ma questa � Fisica I, altro che Fluidodinamica.
La mongolfiera vola solo per effetto della spinta di Archimede.
Visto che capisci che la spinta di Archimede dipende dalla
densit�, prova a ragionare: � maggiore la massa dell'aria fredda
circostante che occuperebbe il volume della mongolfiera, o quella
dell'aria calda contenuta nella mongolfiera? E uno.

Poi parli del concetto "dinamico" di incomprimibilit�, ma non hai
capito proprio niente di questo concetto per come lo si usa in
fluidodinamica, se dici che "l'aria � un flusso comprimibile".
Su nessun testo serio (dove per "serio" intendo citato da
almeno 3 articoli su riviste di fluidodinamica con I.F. non minore
di 1.3 (voglio essere generoso)) trovi quella frase. E non solo
perch� per flusso si intende una traiettoria di un sistema continuo,
e non un materiale. Ma anche perch� L'aria � *sempre* un fluido
comprimibile, ma *pu� muoversi* sia come si muoverebbe un fluido
comprimibile, sia come si muoverebbe un fluido incomprimibile. Lo
sapr� bene visto che ci ho fatto la tesi di dottorato sui moti
*incomprimibili dell'aria*, a meno che tu non creda di capirne di
pi� dei tre ordinari di fluidodinamica che facevano parte della
commissione d'esame.
Vediamo perch�. E' facile verificare sperimentalmente che la
densit� dei gas, a temperatura o entropia costante, dipende
dalla pressione: esprimiamo sinteticamente tale risultato, dicendo
che i gas sono fluidi comprimibili. E' meno facile verificare che
anche l'acqua � comprimibile: in realt�, *qualsiasi fluido* ha
le velocit� del suono (proporzionali alle derivate parziali della
pressione rispetto alla densit�, a T o ad s costanti) finite, cio�
� comprimibile. Per� � chiaro che per avere variazioni percentuali
rilevanti di densit�, nel caso dell'acqua, devi applicare pressioni
enormi, mentre con un gas ideale la variazione percentuale puoi
renderla grande a piacere, ad esempio comprimendo a temperatura
costante e molto bassa. Per cui diremo talvolta che consideriamo
l'acqua un fluido incomprimibile, cio� avente la densit� NON
costante!! ma funzione solo di T (o s) e non di p, ergo
eventualmente costante in un moto isotermo, senza per� dimenticare
che un fluido esattamente incomprimibile non esiste.
Chiarito questo, passiamo ai moti (o regimi, o flussi) dei fluidi.
Se ho dell'aria in un cilindro adiabatico chiuso da un pistone, e
comprimo, ovviamente rho cresce, cio� comprimo il fluido. Ma se
all'altro estremo del pistone c'� un foro, e non muovo il pistone
molto in fretta (rispetto alla velocit� del suono) i disturbi di
pressione che si propagano nel fluido quando muovo il pistone,
invece di comprimere l'aria in modo sensibile, mettono in moto le
particelle di fluido, che escono dal cilindro. Non riesco a
comprimere l'aria perch� 1) le do "una possibilit� di fuga" e 2)
le "d� il tempo" di "fuggire".
Capisci allora che alcuni moti dell'aria, in cui il rapporto
della velocit� del fluido rispetto alla sua velocit� del
suono, detto numero di Mach, � ovunque molto minore di 1,
possono essere modellati come incomprimibili (questo a rigore
non basta sempre, ma fermiamoci qui). Ti e' chiaro ora perch�
NON ha senso dire che l'aria � un flusso, e che � un flusso
comprimibile? Capisci cosa dicono i libri quando parlano di
flusso incomprimibile di aria? E due.

Il fatto che la spinta di Archimede sia trascurabile in
aria non ha nulla a che vedere con la comprimibilit� dell'aria.
Tu stesso dici che la "comprimibilit�" � una caratteristica
dinamica, benone, allora, visto che il principio di Archimede si
dimostra in fluidostatica, calcolami il numero di Mach quando
V = 0 => M = 0 => la quiete � un moto incomprimbile: vedi
che ti contraddici? Il fatto � semplicemente che l'aria � meno
densa dell'acqua, cosi' come in generale tutti i gas sono meno
densi dei iquidi, e la spinta di Archimede � proporzionale alla
densit� del fluido, ergo a parit� di densit� dell'oggetto
considerato, esso riceve una spinta minore in aria che non in
acqua. Tu hai fatto un errore epistemologico: hai confuso due
fenomeni che avvengono insieme ("la spinta di Archimede in aria
� pi� piccola nei gas" e "i gas sono fluidi comprimibili, i
liquidi sono modellabili in prima approssimazione come fluidi
incomprimibili" come se fossero causa ed effetto. E l'hai fatto
perch� entrambi i fenomeni hanno la "stessa" causa, legata alla
differenza fra stato gassoso e liquido della materia: ma non sono
l'uno la causa dell'altro. Prova a calcolare il numero di Mach
per una mongolfiera, poi sappimi dire se abbiamo a che fare con
moti comprimibili o incomprimibili. E tre.

Il polistirolo: ma che accidenti c'entra che non galleggia
in aria?! Una scatola di polistirolo *contiene aria nelle bolle del
polistirolo*, perci� � ovvio che non galleggia!! Prova a imbarcare
tanta acqua in una nave di metallo, vedrai come galleggia bene...
Viceversa, fai una sfera di metallo cava, e levaci tutta l'aria da
dentro: gallegger� in aria, SE la pressione atmosferica (che �
bella grossa) non la schiatta (hai presente l'esperienza della
lattina in cui si fa il vuoto?). E quattro (!)

Mi spiace, ma non ho tempo di correggerti gli altri errori, loro
sono troppi ed io ho da fare. Magari un'altra volta, eh?
 
>> ...
>>
>> ti prego, dimmi che non sei uno studente di Ingegneria Aerospaziale
a
> Napoli.
>>
> No

Meglio cos�...

Ciao,

Andrea
Received on Wed Oct 20 2004 - 12:50:48 CEST