Galleggiamento dei corpi
e immersione IN FUNZIONE
DELLA DENSITà DEL FLUIDO
E DEL PESO DEI CORPI
Osservazioni sperimentali
e modelli interpretativi
a livello di scuola
elementare - media
Principio di Archimede
Un corpo immerso in un fluido
riceve
una spinta verticale
dal basso verso l’alto
pari al peso del fluido spostato
Un corpo sospeso a un
dinamometro rivela un peso
maggiore di quello rivelato
dallo stesso corpo immerso
in acqua, per effetto della
spinta idrostatica
Tre palline da ping pong uguali
Una verde completamente piena di
acqua giace sul fondo
Una rossa parzialmente riempita
risulta sommersa in equilibrio
Una bianca meno riempita galleggia
parzialmente
Due corpi con uguale volume e diverso peso vengono
spostati manualmente sul fondo di un recipiente contenente acqua:
lasciati liberi, uno rimane sul fondo, l’altro risale in superficie
lasciando una parte sommersa
La spinta idrostatica, pari al peso del volume di acqua spostato da ogni
corpo, risulta inferiore al peso di uno corpo, che rimane quindi sul fondo
e maggiore nel secondo caso:il corpo risale lasciando sommersa solo
una parte che sposti un volume di acqua sufficiente per equilibrare il peso
Corpi diversi come peso
e uguali come volume si immergono in modo diverso
se posti in fluidi con uguale densità
Meno pesante
Più pesante
Corpi uguali come volume e peso
si immergono in modo diverso
se posti in fluidi di diversa densità: es. acqua dolce e acqua salata
Dolce, meno densa
Salata , più densa
Livello iniziale
Dislivello diverso
5 corpi con 1000cc di volume e diversa densità vengono posti in acqua
Si immergono in modo da spostare un volume di acqua con peso pari
al peso del corpo immerso o affondano completamente
Densità (e peso ) crescente da 0.2 a 1 g/cc
Densità > 1 g/cc
200 g
300g
800g
1000g
2000g
200cc
300cc
800cc
1000cc
1000cc
Densità 1g/cc
Volume dei corpi immersi da 200cc a 1000cc
Nota: non si visualizza l’aumento di livello nel recipiente…
Tre recipienti con uguale
volume e con peso diverso
misurato da dinamometri
Tre corpi con uguale volume e peso diverso, posti in acqua
ricevono spinte proporzionali al loro peso e producono variazione
di livello pure proporzionale
Tre recipienti con uguale
volume e con peso diverso
misurato da dinamometri
Tre corpi con uguale volume e peso diverso, posti in acqua
ricevono spinte proporzionali al loro peso e producono variazione
di livello pure proporzionale
Volume corpo cubico : 1000 cc
densità 0.5 g/cc
peso 500 g
Il corpo si immerge in modo da
spostare un volume di liquido del
peso pari al proprio: si calcola con
la formula V = Peso / densità
V = 500 g / 1 g/cc = 500 cc
Densità liquido 1 g/cc
base 400 cmq , altezza liquido 10 cm , volume 4000 cc
Volume corpo cubico : 1000 cc
densità 0.5 g/cc
peso 500 g
Il corpo si immerge in modo da
spostare un volume di liquido del
peso pari al proprio: si calcola con
la formula V = Peso / densità
V = 500 g / 2 g/cc = 250 cc
Densità liquido 2 g/cc
base 400 cmq , altezza liquido 10 cm , volume 4000 cc
Volume 6.8 cc , peso 50 g : in acqua sposta 6.8 cc = spinta 6.8 g :affonda
Volume 6.8 cc , peso 50 g : in mercurio la spinta di 50 g viene fornita se il
volume spostato risulta da 50 g / 13.5 g/cc = 3.7 cc
50 g ferro
In acqua
cala al fondo
Nel mercurio
galleggia
Pesi diversi, misurati con dinamometro
Volumi uguali : bottigliette
Immergendoli in acqua si nota
un diverso innalzamento del livello
dovuto a diverso valore di volume
immerso, funzione del peso diverso
pesante
leggero
Diversa immersione
Volumi uguali e pesi diversi
Acqua in
beker 50cc
Volume
bottiglietta 50cc
Volume
bottiglietta 50cc
Acqua
versata
50cc
Innalzamento livello per immersione cubetto di legno