Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: liquido nelle fiale

E' noto che quando si apre una fiala da una parte sola, il liquido non
scende, se si apre anche sopra, scende.
Mi hanno sempre spiegato che se quando la fiala č chiusa sopra il liquido
scendesse, rimarrebbe il vuoto nello spazio lasciato da liquido, ma questo č
impossibile quindi il liquido resta dov'č.
Ovviamente questo non č convincente perchč il liquido non sa che se si
muovesse, rimarrebbe il vuoto, semplicemente rimane fermo, quindi ci devono
essere delle forze che si equilibrano.
Qualcuno sa dare una spiegazione semplce? grazie

 essere delle forze che si equilibrano.
pressione atmosferica, per esempio?
L.

Cercherò di spiegare senza dire castronerie... se le dico correggetemi per
favore!
L'aria, alla sua pressione, all'esterno della fiala esercita una forza sulla
superficie del liquido nella fiala a contatto con l'aria stessa: questa
forza bilancia la forza di gravità ed impedisce al liquido di uscire.
Aprendo la seconda parte, il liquido della fiala subisce tre forze: l'aria
spinge la parte in alto in basso, l'aria spinge la parte in basso in alto,
la forza di gravità attira il liquido in basso.
Le prime due si annullano a vicenda, e quindi la terza prevale e "tira giù"
il liquid.
Il principio funziona (al contrario) anche per "tirare su" un liquido che
non vuole salire: per esempio, se si fa il vuoto ad un estremità di un
cilindro che "pesca" in un bacino d'acqua (potrebbe essere un tubo di gomma)
costringerai l'acqua a salire lungo il tubo (ma non più di 10,33 metri
circa!).
Spero di essere stato chiaro: perdonate il linguaggio troppo semplicistico,
ma non riuscivo ad esprimermi altrimenti in questo caso.
SW.

In parole grezze all'interno della provetta si viene a formare una
depressione e quando questa equilibra la pressione atm esterna il liquido si
ferma (c'è da considerare anche il peso del liquido... diretto verso il
basso)
Max

Luciano ha scritto:
 > e per quale motivo sarebbe impossibile lasciare "il vuoto nello spazio
 > lasciato da liquido" ?
Come, non lo sai?
"La natura ha orrore del vuoto."
Sembra incredibile, ma queste idee sopravvivono ancora, quasi 4 secoli
dopo Torricelli e Pascal.
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

 "La natura ha orrore del vuoto."
certo, lo dice anche Umberto Eco ne "Il pendolo di Foucault": nequaquam
vacuum, proprio a proposito del problema del liquido nelle fiale ;-)
è per quello che mi è venuto in mente di proporre il problema, perchè di
spiegazioni qualitative ognuno ha la sua, ma io vorrei sapere cos'è che
permette alle forze di equilibrarsi: è la piccola massa d'aqua? o la forma
della fiala, cioè è un porblema di pressione più che di peso? o anche di
forze di coesione, e allora dipende dal liquido nella fiala?
grazie e ciao

Gnappa ha scritto:
 > č per quello che mi č venuto in mente di proporre il problema, perchč
 > di spiegazioni qualitative ognuno ha la sua, ma io vorrei sapere cos'č
 > che permette alle forze di equilibrarsi: č la piccola massa d'aqua? o
 > la forma della fiala, cioč č un porblema di pressione piů che di peso?
 > o anche di forze di coesione, e allora dipende dal liquido nella
 > fiala?
Beh anche le spiegazioni qualitative possono essere giuste (ossia
espresse in parole e termini vaghi, ma suscettibili di formulazione
precisa) oppure sbagliate.
Se non ti bastano le risposte che hai gia' avuto, ti aggiungo la mia.
La pressione atmosferica sulla superficie libera del liquido (in
basso) produce una forza sul liquido diretta verso l'alto che e'
parecchio maggiore del peso del liquido.
Quindi in realta' il liquido nella fiala e' _spinto verso l'alto_, e
l'equilibrio si raggiunge grazie alla reazione del fondo della fiala,
che produce sul liquido una forza verso il basso, pari alla differenza
tra forza atmosferica e peso del liquido.
In quello che ho detto c'e' un'inesattezza: l'apertura della fiala
puo' avere un'area minore del fondo, e allora puo' sembrare che le
cose non tornino. Sarebbe una variante del famoso "paradosso
idrostatico", ma non mi sento di approfondire senza figure...
Poi ci sarebbe un altro problema: se la fiala e' una bottiglietta col
collo abbastanza largo, l'acqua esce; se invece il collo e' stretto
non esce: perche'?
Questo indica che c'e' in ballo qualche altro fenomeno; non solo la
pressione atmosferica...


 Elio Fabri
Ciao.
-- 
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)

A<


Newsgroups: it.scienza.fisica
Subject: Re: liquido nelle fiale
Date: Mon, 1 Mar 2004 09:58:13 +0100
Andrew Next ha scritto:
 > Tensione di superficie (spero di non scrivere troppe bestialita') le
 > molecole di acqua hanno una polarita' e formano dei deboli legami
 > ...
 > Si tratta di legami instabili e deboli, ma la pellicola che si forma
 > e' sufficente a sostenere il peso di un piccolo insetto o di oggetti
 > molto leggeri.
 >
 > Quando si capovolge la fiala il liquido resta dentro perche' l'aria da
 > fuori spinge per entrare, se la superficie su cui questa pressione
 > viene esercitata e' abbastanza ampia la pellicola d'acqua si rompe
 > l'aria entra e spinge fuori il liquido.
Beh l'unica fondamentale che hai detto e' di parlare di una
"pellicola", e poi di farla rompere...
Se ci pensi da solo, capisci che quella "pellicola" e' impossibile
romperla: c'e' sempre, inevitabilmente, ogni volta che c'e'
un'interfaccia tra acqua e aria (e non solo).
La sola che conta e' se questa "pellicola" cambi la sua area: per
aumentare l'area occorre energia: la tensione superficiale e' appunto
l'energia per unita' di area.
Ma non e' per niente ovvio perche' per l'aria sia piu' facile entrare
quando il collo e' largo..
Poi anche "l'aria spinge per entrare"...
All'aria non gliene frega niente di entrare :-)
E' anche questo un bilancio di energie: quando l'acqua sta sopra
l'aria l'energia gravitazionale e' maggiore che nel viceversa, e un
moto spontaneo (scostamento da una posizione iniziale di quiete)
puo' avvenire solo nel senso di diminuire l'energia (potenziale).
Ma siccome questo richiede che la superficie di contatto aria acqua si
deformi, aumentando l'area, hai due effetti contrastanti: l'aumento di
area richiede energia, ma se l'aria sale si guadagna energia.
Chi vince?
Non e' banale, ma il risultato e' che se se il collo e' abbastanza
stretto, vince la tensione superficiale; se il collo e' piu' largo,
vince la gravita'.


A<