Introduzione al principio di Archimede


Così recita il principio di Archimede: "un corpo immerso in acqua riceve una spinta o forza diretta dal basso verso l’alto, pari al peso del liquido spostato”.
A questa forza diamo il nome di spinta di Archimede, scienziato dell’antichità che scoprì la legge del galleggiamento dei corpi per puro caso. Si narra infatti che per fare il bagno e immergendosi nella tinozza piena di acqua, ne schizzò via una certa quantità e che abbia pronunziato la famosa frase "Eureka", cioè "Ho trovato"... Aveva trovato la soluzione al problema che studiava da tempo e che, secondo la leggenda che prende il nome dal tiranno di Siracusa, Gerone, servì ad Archimede per vedere se la sua corona fosse completamente d'oro, ossia tramite il calcolo del peso specifico (leggenda di si è già parlato in questo post).
Un corpo quando si immerge in acqua, per il principio dell’impenetrabilità dei corpi, ne sposta un’uguale quantità se viene immerso totalmente o una parte se galleggia.

Nel video della barchetta gialla, questa sposta una quantità di acqua pari alla parte del suo volume immerso in acqua, il cui peso è uguale a quello della barchetta.
Si può facilmente notare che la forma, il peso specifico e il volume di acqua spostata dalla barchetta, sono le cause principali del suo galleggiamento.
La barchetta ricavata dalla stessa quantità della plastilina del solido, che invece affonda, ha una forma cava che contiene aria e con peso specifico minore di quello dell’acqua. Inoltre la barchetta immergendosi sposta una quantità di acqua il cui peso, chiamato spinta Archimedea, uguaglia quello della stessa barchetta.
Il solido di plastilina gialla affonda perché sposta una quantità di acqua inferiore al suo peso, non contiene aria e il suo peso specifico è di 2 gr/ cm3maggiore del peso specifico dell’acqua che è 1.
Ecco perché accade il paradosso che un chiodo di ferro va a fondo in acqua e una nave anch’essa di ferro, che pesa tonnellate, galleggia.

Adesso due brevi video e alcune domande
                                   




Le risposta ai video sono nel problema svolto sul massimo carico che può portare una zattera. Questa zattera galleggia quando la somma del suo peso, calcolato quando è vuota, e il suo carico devono uguagliare la spinta di Archimede.

1666 Per concludere un ultimo quesito...

Un corpo è sospeso in un liquido quando il suo peso specifico è uguale a quello del corpo immerso.
I cubetti di plastica contengono acqua e sono immersi in acqua, quindi i due pesi specifici quello dei cubetti e quello dell’acqua sono uguali per cui in questo caso i cubetti sono sospesi in acqua.


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