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

From: dan <dan_at_asdf.itr>
Date: Tue, 19 Oct 2004 10:43:22 GMT

                    Il 19 Ott 2004, 10:57, nospam_at_no_spam.com (Aleph) ha scritto:

>
>
> Dal Dizionario di De Mauro:
>
> http://www.demauroparavia.it/
>
Faresti bene a consultare un testo scientifico, e non il semplice
vocabolario: si parla indifferentemente di fluidi o flussi compressibili,
perche' la compressibilita' e' una caratteristica "dinamica": ci si
riferisce infatti alla fluidodinamica come disciplina scientifica
(all'interno della quale trovi le varie branche: aerodinamica, gasdinamica),
ed in cui si parla di flussi incompressibili e/o compressibili.

>
> > E poi: tu ti sei mai chiesto come funzionano le mongolfiere? Se indico
con S
> > la pressione fornita all'interno (dall'aria calda o dal gas e agente
verso
> > l'alto) dell'involucro con P la pressione agente all'esterno (spinta di
> > galleggiamento) dovuta all'aria e con W il peso della mongolfiera deve
> > essere:
> > S+P=W
> > Ma P e' trascurabile perche' l'aria e' compressibile.
>
> La pressione interna ed esterna le puoi assumere (in prima
> approssimazione) come uguali, ma la densit� dell'aria interna alla
> mongolfiera � inferiore a quella esterna e quindi l'aria ivi contenuta
> pesa meno di un uguale quantitativo d'aria esterno, tale differenza,
> calcolata in base al principio di Archimede, rende conto della spinta di
> galleggiamento.
>
No. La pressione interna alla mongolfiera e' maggiore (come nei palloncini
che riempi con il gas); se cosi' non fosse se buchi il palloncino questo non
*esploderebbe* (esplosioni ed implosioni sono dovute alla differenza di
pressione "interna" ed "esterna"). Nei palloncini e nelle mongolfiere e' la
spinta verso l'alto fornita dal *gas* all'interno dell'involucro che le fa
salire.

> > > Difficile: 1 m^3 di polistirolo pesa circa 25 kg, mentre 1 m^3 d'aria
pesa
> > > appena 1,293 kg.
> > >
> > Il rapporto tra i pesi di 1 m^3 di polistirolo e di aria e' circa 19.3;
Il
> > rapporto tra 1 m^3 di acciaio e di acqua e' circa 78; eppure un m^3 di
> > acciaio (opportunamente sagomato) galleggia; sagomando allo stesso modo
1
> > m^3 di polistirolo questo in aria non galleggia; come te lo spieghi?
>
> Stai facendo un confronto qualitativo tra cose affatto diverse e per nulla
> confrontabili, mentre quel che conta sono solo i confronti quantitativi, i
> numeri.
>
Cioe' cosa sono le cose diverse? aria e acqua? certo che sono diverse,
perche' stiamo parlando in un caso di fluidi compressibili e nell'altro
incomprimibili. Ma i rapporti valgono a prescindere dal tipo di *fluido*.

> Chiedi come mai sagomando allo stesso modo di una nave data un pezzo di
> polistirolo non galleggia?
> Molto semplice: perch� la spinta di Archimede nel caso specifico della
> nave e dell'aria in condizioni standard � sempre inferiore alla forza di
> gravit� agente sul baricentro e la risultante delle forze ha componente
> negativa (verso il basso).
>
Indovina perche' ? L'aria e' un flusso compressibile; supponiamo di avere
una colonna di aria e una barca che preme su di essa: se la barca preme
sull'aria, aumenta la densita (il fluido si comprime) diminuisce il volume.
La spinta di archimede inizera' a farsi sentire quando l'aumento di
pressione dovuto alla compressione del flusso e' tale da equilibrare il peso
della barca. Nel caso dei fluidi incomprimibili questa pressione si sente
immediatamente (Principio di Pascal); la pressione distribuita sulla
superficie della barca, e' pari al peso della massa fluida spostata dal
volume della barca (Principio di Archimede).
Ora prendendo fluidi a densita' diversa e decrescente (passando da fluidi
incompremibili a quelli compressibili) si vede che la spinta di archimede (a
parita' di volume spostato) e' decrescente, fino a diventare trascurabile in
aria.

> Inoltre far galleggiare un pezzo di polistirolo in linea di principo, in
> pratica credo non sia possibile, � facile.
> Basterebbe sagomare una sfera cava di polistirolo di dimensioni adeguate e
> praticare all'interno un opportuno stato di vuoto (foderando l'esterno
> della sfera cava con del materiale leggero e impermeabile all'aria).
> Se si riuscisse a far si che il peso complessivo della sfera fosse minore
> di quello della massa d'aria spostata la sfera volerebbe, per il principio
> di Archimede, verso l'alto.
> L'unico grave problema pratico (credo insormontabile), dovuto alla
> friabilit� del polistirolo, � quello di praticare il vuoto all'interno
> della sfera cava senza che questa vada in frantumi per effetto della
> pressione atmosferica.
>
Rifai sempre lo stesso errore.



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Received on Tue Oct 19 2004 - 12:43:22 CEST

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