Meccanica dei fluidi
vasi comunicanti
misure di densità
diavoletto di Cartesio
sifone
principio di Archimede
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Un liquido versato in un sistema di vasi comunicanti, non capillari,
raggiunge in tutti lo stesso livello
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Osservare forme e volumi diversi nei vasi comunicanti
Sistema con due tubi comunicanti:inizialmente contiene solo liquido 1
che si dispone allo stesso livello nei due vasi
versando un altro liquido, liquido 2, non miscibile con primo,
si osserva uno spostamento del livello che risulta diverso
nei due vasi:
Liquido 1
Liquido 2
Livello iniziale:liquido 1
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Le masse dei due liquidi con diverso volume (base uguale ma diversa altezza)
sono uguali e le forze esercitate sulla superficie di separazione si fanno
equilibrio: F1 = F2
M1 = V1 * d1
M2 = V2* d2
Liquido 1
Liquido 2
Livello iniziale:liquido 1
Livello finale liquido 1
Cliccare…
Noti i volumi e una densità (es.d1) si può determinare l’altra densità
d2=V1*d1/V2
Liquido B
Liquido A
Liquido A
Pompa aspirazione
Liquido 1
Liquido 2
Aspirando aria dai due
sistemi, si verifica un
innalzamento diverso
dei
liquidi nei due vasi:
H1 < di H2 se d1 > d2
Due liquidi diversi,
miscibili,sono presenti
in due contenitori e la
pressione atmosferica
agisce sulla superficie
libera in entrambi i
sistemi:i livelli iniziali
sono uguali ,nei vasi
e nei contenitori
Livelli iniziali uguali
Cliccare…
Pompa aspirazione
Liquido 1
Liquido 2
V1=B*H1
V2=B*H2
V1/V2 = H1/H2
M1=V1*d1
Aspirando aria si produce
una depressione :la pressione
atmosferica genera un
innalzamento delle colonne
liquide in modo diverso per
le diverse densità:
i volumi diversi hanno
la stessa massa ed
esercitano pressioni uguali:
d2=V1*d1/V2
d2=H1*d1/H2
M2=V2*d2
Livelli iniziali uguali
aspirazione
Liquido B
Liquido A
Diavoletto di Cartesio:
contiene aria e un poco di liquido come quello del cilindro:
premendo la membrana elastica ,
anche l’aria nel cilindro viene compressa e
trasmette la pressione al liquido (incomprimibile)
altro liquido entra allora nel diavoletto
e vi comprime l’aria contenuta:
aumentando la massa, il diavoletto tende
a scendere :
riducendo la pressione sulla membrana,
l’aria compressa entro
il diavoletto espelle un poco di liquido,
alleggerendo il diavoletto che
quindi tende a risalire
ludione
Versare liquido nel recipiente:
il livello sale fino alla curva del sifone:
poi inizia lo svuotamento fino alla apertura superiore del sifone
alla fine si svuota anche il sifone
Livello massimo riempimento
Foro superiore sifone
Foro inferiore sifone
Versare liquido nel recipiente:
il livello sale fino alla curva del sifone:
poi inizia lo svuotamento fino alla apertura superiore del sifone
Livello massimo riempimento
Foro superiore sifone
Attendere, prego, non cliccare…
Foro inferiore sifone
Curva sifone
Curva sifone
Lo stesso cilindro rivela una massa diversa se pesato in aria o immerso in liquido
massa maggiore in aria, minore in liquido, in funzione della natura del liquido
Pesata
nell’aria
Pesata
in A
Pesata
in A
Pesata
in B
La spinta ricevuta dal cilindro equivale al peso del liquido spostato:infatti
riempendo con lo stesso liquido il cilindro vuoto, volume vuoto = volume cilindro
si osserva che massa misurata nell’aria equivale a quella misurata in immersione
Pesata
nell’aria
Pesata
in A
Pesata
in A
Pesata
in B
Pesata
nell’aria
Pesata
in A
Pesata
in A
spinta
Cilindro
vuoto
Cilindro
vuoto
Cilindro
pieno
Spinta
equilibrata
dinamometro
Cilindro vuoto
Cilindro immerso
Vaso con liquido