Galleggiamento dei corpie immersione IN FUNZIONEDELLA DENSITà DEL FLUIDO

E DEL PESO DEI CORPI

Osservazioni sperimentali

e modelli interpretativia 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 pesomaggiore di quello rivelatodallo stesso corpo immerso

in acqua, per effetto dellaspinta idrostatica

Tre palline da ping pong uguali

Una verde completamente piena di acqua giace sul fondo

Una rossa parzialmente riempitarisulta sommersa in equilibrio

Una bianca meno riempita galleggiaparzialmente

Due corpi con uguale volume e diverso peso vengonospostati manualmente sul fondo di un recipiente contenente acqua:

lasciati liberi, uno rimane sul fondo, l’altro risale in superficielasciando una parte sommersa

La spinta idrostatica, pari al peso del volume di acqua spostato da ognicorpo, risulta inferiore al peso di uno corpo, che rimane quindi sul fondoe maggiore nel secondo caso:il corpo risale lasciando sommersa solo

una parte che sposti un volume di acqua sufficiente per equilibrare il peso

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

Corpi diversi come pesoe uguali come volume si immergono in modo diverso

se posti in fluidi con uguale densità

Meno pesante Più pesante

Livello iniziale

Dislivello diverso

5 corpi con 1000cc di volume e diversa densità vengono posti in acqua

Densità (e peso ) crescente da 0.2 a 1 g/cc Densità > 1 g/cc

Si immergono in modo da spostare un volume di acqua con peso parial peso del corpo immerso o affondano completamente

200 g 300g 800g 1000g 2000g

Nota: non si visualizza l’aumento di livello nel recipiente…

Densità 1g/cc

200cc 300cc 800cc 1000cc 1000cc

Volume dei corpi immersi da 200cc a 1000cc

Tre recipienti con ugualevolume e con peso diversomisurato da dinamometri

Tre corpi con uguale volume e peso diverso, posti in acquaricevono spinte proporzionali al loro peso e producono variazione

di livello pure proporzionale

Tre recipienti con ugualevolume e con peso diversomisurato da dinamometri

Tre corpi con uguale volume e peso diverso, posti in acquaricevono spinte proporzionali al loro peso e producono variazione

di livello pure proporzionale

Densità liquido 1 g/cc

base 400 cmq , altezza liquido 10 cm , volume 4000 cc

Volume corpo cubico : 1000 ccdensità 0.5 g/ccpeso 500 g

Il corpo si immerge in modo da spostare un volume di liquido delpeso pari al proprio: si calcola conla formula V = Peso / densitàV = 500 g / 1 g/cc = 500 cc

Densità liquido 2 g/cc

base 400 cmq , altezza liquido 10 cm , volume 4000 cc

Volume corpo cubico : 1000 ccdensità 0.5 g/ccpeso 500 g

Il corpo si immerge in modo da spostare un volume di liquido delpeso pari al proprio: si calcola conla formula V = Peso / densitàV = 500 g / 2 g/cc = 250 cc

In acqua cala al fondo

Nel mercurio galleggia

50 g ferro

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 ilvolume spostato risulta da 50 g / 13.5 g/cc = 3.7 cc

Pesi diversi, misurati con dinamometro

Volumi uguali : bottigliette

pesante leggero

Immergendoli in acqua si notaun diverso innalzamento del livellodovuto a diverso valore di volumeimmerso, funzione del peso diverso

Volumi uguali e pesi diversi

Diversa immersione

Volume bottiglietta 50cc

Acqua in beker 50cc

Volume bottiglietta 50cc

Acqua versata

50cc

Innalzamento livello per immersione cubetto di legno