La barca in Fisica

Valentina Di Sarno *La barca in FisicaNapoli 15 aprile 2011

La Forza di gravit

La Spinta di Archimede


Un corpo galleggiante pu assumere tre posizioni: Galleggiante Sospeso Affondato

FALa Spinta di Archimede

*Quando un corpo galleggia ???Massa? Volume? Forma?

La densitLa massa ed il volume di un materiale omogeneo sono direttamente proporzionali.

La costante di proporzionalit la DENSITA

*

*Alcune densita 0C, 1 atm

NomeDensit (g/cm) Alluminio2.70 Argento10.49 Cemento2.7-3.0 Ferro7.96 Ghiaccio0.92 Legno (densit media)0.75 Legno di cedro0.31-0.49 Legno d'ebano0.98 Legno d'olmo0.54-0.60 Legno di pino bianco0.35-0.50 Legno di quercia0.6-0.9 Nichel8.8 Oro19.3 Ottone8.44-9.70 Osso1.7-2.0 Piombo11.3 Platino21.37 Rame8.96 Sughero0.22-0.26 Terra (valor medio*)5.52 Tungsteno19.3 Vetro2.4-2.8 Zinco6.9

La linea del galleggiamento

* Densit e galleggiamento

Grafico1

02290306

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Linea Dell'olio

AFFONDA

GALLEGGIA

silicone

ceralacca

piombo

acqua

silicone

volume (ml)

massa (g)

Foglio1

densit acqua

V (ml)P (g)D (g/ml)

28250.9

52531.0

1091071.0

1491461.0

1681601.0

1.0

densit piombo

V (ml)P (g)D (g/ml)

23015.0

46416.0

69015.0

15.3

densit ceralacca

V (ml)P (gr)D (g/ml)

6111.8

10222.2

14282.0

2.0

densit silicone

V (ml)P (g)D (g/ml)

1060.6

126.60.6

22120.5

0.6

densit olio

V (ml)P (g)D (g/ml)

30260.9

50460.9

70650.9

0.9

tabella riassuntiva materiali

MVvolumemassadensit

acqua00olio26300.9

1010silicone6100.6

1515ceralacca22102.2

2020piombo90615.0

2525

3030

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

7070

7575

8080

8585

9090

9595

100100

Foglio1

0

0

0

0

0

P (g)

volume (ml)

massa (gr)

acqua

Foglio2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

volume (ml)

massa (gr)

solidi

Foglio3

0

0

0

volume (ml)

massa (gr)

olio

00000

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

GALLEGGIA

AFFONDA

linea dell'acqua

volume (ml)

massa (g)


MVmassavolume

olio00acqua30301.0

910silicone6101.7

13.515ceralacca22100.5

1820piombo9060.1

22.525

2730

31.535

3640

40.545

4550

49.555

5460

58.565

6370

67.575

7280

76.585

8190

85.595

90100

Linea Dell'olio

AFFONDA

GALLEGGIA

silicone

ceralacca

piombo

acqua

silicone

volume (ml)

massa (g)

Grafico3

02662290

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

AFFONDA

GALLEGGIA

linea dell'acqua

volume (ml)

massa (g)

Foglio1

densit acqua

V (ml)P (g)D (g/ml)

28250.9

52531.0

1091071.0

1491461.0

1681601.0

1.0

densit piombo

V (ml)P (g)D (g/ml)

23015.0

46416.0

69015.0

15.3

densit ceralacca

V (ml)P (gr)D (g/ml)

6111.8

10222.2

14282.0

2.0

densit silicone

V (ml)P (g)D (g/ml)

1060.6

126.60.6

22120.5

0.6

densit olio

V (ml)P (g)D (g/ml)

30260.9

50460.9

70650.9

0.9


MVvolumemassadensit

acqua00olio30261.2

1010silicone1061.7

1515ceralacca10220.5

2020piombo6900.1

2525

3030

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

7070

7575

8080

8585

9090

9595

100100

Foglio1

0

0

0

0

0

P (g)

volume (ml)

massa (gr)

acqua

Foglio2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

volume (ml)

massa (gr)

solidi

Foglio3

0

0

0

volume (ml)

massa (gr)

olio

00000

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

AFFONDA

GALLEGGIA

linea dell'acqua

volume (ml)

massa (g)


MVmassavolume

olio00acqua30301.0

910silicone6101.7

13.515ceralacca22100.5

1820piombo9060.1

22.525

2730

31.535

3640

40.545

4550

49.555

5460

58.565

6370

67.575

7280

76.585

8190

85.595

90100

00000

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Linea Dell'olio

AFFONDA

GALLEGGIA

silicone

ceralacca

piombo

acqua

silicone

volume (ml)

massa (g)

ghiacciolegnoferrocr= 0,9 kg/Lr= 0,75 kg/Lr= 7,9 kg/LccLa Spinta di Archimede

ghiacciolegnoferrocr= 0,9 kg/Lr= 0,75 kg/Lr= 7,9 kg/Lcc1 / 109 / 101 / 43 / 4La Spinta di Archimede

*Eureka! Eureka!Vitruvio nel De architectura racconta una storia di artigiani che beffano i re e di scienziati che svelano linganno

LEquilibrio delle barcheBC

LEquilibrio delle barcheBCEquilibrio Stabile

LEquilibrio delle barcheBaricentro pi in basso del Centro di Carena. Barca pi stabile a grandi angoli

Baricentro pi in alto del Centro di Carena. Barca meno stabile a grandi angolia)b)

LEquilibrio delle barcheBarca largaBarca strettaBCBCBCCBMMPi la barca larga e pi stabile a piccoli angoli ma meno stabile a grandi angoli di rotazioneIl Metacentroil punto di intersezione fra la direzione della Spinta iniziale e quella della spinta istantanea.

*

Equilibrio Stabile :Quando il Metacentro "M" al di sopra del baricentro G Instabile :Se il Metacentro "M" al di sotto del baricentro G Indifferente :Se il Metacentro "M" ed il baricentro G coincidono. Le forze P ed S nel caso di

- Equilibrio stabile formano una coppia di forze raddrizzante, - Equilibrio instabile , una coppia sbandante. Quando il baricentro G sotto il centro di spinta C,l'equilibrio del galleggiante sempre stabile poich qualunque sia lo sbandamento il metacentro risulta sempre al di sopra del baricentro.

La barca a vela1-randa 2-fiocco 3-spinnaker 4-scafo 5-deriva 6-timone 7-skeg 8-albero 9-crocette 10-sartie 11-scotta della randa 12-boma 13-albero 14-tangone 15-paterazzo 16-strallo 17-vang

Lepoca doro della velaI Clipper, barche a vela di fine 800 erano velocissime.

Furono costruite per attraversare velocemente loceano atlantico.

Erano munite di grandi vele quadre e varie vele triangolari a prua.

Un fluido ideale, per ogni incremento della velocit si ha simultaneamente una diminuzione della pressione o un cambiamento nell' energia potenziale gravitazionale del fluido.G.PaternosterLa fisica in barca - Napoli nov. 2007*Equazione di Bernoulli

La fisica in barca - Napoli nov. 2007

La forza aerodinamica laria viene deviata rispetto al suo moto originario, quindi per il principio di azione e reazione sulla vela si esercita una forza che induce una deviazione in senso opposto.

Origine della forza aerodinamica (o idrodinamica)Per viscosit il fluido segue la superficie delloggetto su cui scorre e quindi viene deviato rispetto alla direzione originale.Lattrito viscoso esercita quindi una forza sul fluido cambiandone velocit. Per reazione sulloggetto su cui scorre il fluido agisce una forza uguale in intensit ma opposta in direzione.

Il ruolo del timone

Come si misura il vento???La Scala di Beaufort una misura empirica dell'intensit del vento basata originariamente sullo stato del mare o le condizioni delle onde.

Questo sistema di valutazione ha validit internazionale dal 1 Gennaio 1949

*GRAZIE E BUONA FORTUNA!Grazie a tutti e buona fortuna!

****

Documents

La barca in Fisica