Fluidi - Statica

STATI DI AGGREGAZIONE DELLA MATERIA
Solido
Il corpo ha volume e forma ben
definiti
Liquido
Il corpo ha volume ben definito,
ma assume la forma del
recipiente che lo contiene
Gassoso
Il corpo occupa tutto lo spazio
disponibile
Si dice fluido un corpo allo stato liquido o gassoso
PRESSIONE E DENSITA’
La pressione è il rapporto fra la forza normale agente
su una superficie e l’area della superficie
F
P=
S
[
F]
[P ]= = Nm− 2 = Pa
[S ]
1 atm = 1.013 105 ⋅ Pa = 760 mmHg
Densità di un fluido
Densità H2O
m
d=
V
d acqua
[
m]
[d ]= = Kg m−3
[V ]
Kg
g
Kg
= 10
=1
=1
3
3
m
cm
litro
3
PRESSIONE
dyn=bariacm
2
Nel sistema C.G.S.
N10dyndyn1 Pa111010 bariem10cmcm====
52422
1 bar = 10 Pa = 10 barie
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PRESSIONE
La pressione che il fluido esercita su una
superficie non dipende dalla sua orientazione,
ma solo dalla sua profondità.
La pressione che il
fluido esercita su una
faccia è uguale a
quella esercitata sulla
faccia opposta.
PRINCIPIO DI PASCAL
L’aumento di pressione prodotto in un punto di
un fluido si trasmette inalterato ad ogni altro
punto del fluido.
Martinetto o pressa
idraulica
Amplificazione
A/a di una forza
p=f/a=F/A ==>
F = f A/a
LEGGE DI STEVINO
Condizione di equilibrio
∑ F =0
i
i
p2 A = p1 A + mg = p1 A + dAhg
1
p2 = p1 + dgh
LEGGE DI STEVINO
La pressione esercitata da una colonna di
liquido sulla sua base non dipende dalla
sezione, ma dipende dalla sua altezza
Poiché la pressione è uguale alla stessa
profondità, il liquido si dispone in recipienti
comunicanti, ma di varia forma, alla stessa
altezza (principio dei vasi comunicanti)
LEGGE DI STEVINO: effetti fisiologici
h (cm)
– 60
0
+60
+120
h (cm)
(mmHg)
40
50
60
70
80
90
00 100
10 110
20 120
30 130
40 140
50 150
60 160
70 170
80 180
pv pa
p=dgh
–
+
esempio : arteria tibiale
h = 100 cm
d = 1 g cm–3
g = 980 cm s–2
p = d g h = 1 x 980 x 100 barie =
= 105 barie =76 mmHg
pressione venosa
pressione arteriosa
LEGGE DI STEVINO: effetti fisiologici
h (cm)
– 60
0
+60
+120
h (cm)
40
50
60
70
80
90
00 100
10 110
20 120
30 130
40 140
50 150
60 160
70 170
80 180
pv pa
posizione eretta
–
+
p = psangue + dgh
h(cuore) = 0
ritorno venoso
circolazione cerebrale
posizione orizzontale
p = psangue
pressione venosa
pressione arteriosa
PRINCIPIO DI ARCHIMEDE
Un corpo immerso in fluido è sottoposto ad un
sistema di forze, la cui risultante è detta spinta di
Archimede Sa, diretta verticalmente verso l’alto ed
uguale al peso del volume di fluido spostato
Sa=ρVg
ρ = densità del fluido
V = volume del fluido spostato
PRINCIPIO DI ARCHIMEDE: esempio
Un corpo di densità ρ e volume V immerso in fluido
di densità ρ0 (ρ<ρ0) galleggerà restando
parzialmente sommerso: quanto vale il volume
sommerso Vs?
S =ρV g
P = ρVg
a
ρ = 920 Kg/m 3 per il ghiaccio
ρ 0 = 1025 Kg/m 3 per l' acqua di mare
VS 920
=
= 0.898
V 1025
≈ 90% di un iceberg è sommerso
0 S
ρ 0VS g = ρVg
VS ρ
=
V ρ0
Principio di Archimede
PRESSIONE ATMOSFERICA
Esperienza di
Torricelli
mg
h=760 mm
pa
S
pa
p = dgh
= 13590 • 9.8 • 0.76 Pa
= 101218 Pa ≈ 105 Pa
= 1 atm
…………..
Continuiamo….
DIMAMICA DEI FLUIDI
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