Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: spinta di Archimede

Buonasera,
preparando la lezione per domani leggo sul libro di testo:
[...] la spinta di Archimede è uguale in intensità al peso del fluido spostato.
 
 
Nel mio libro delle superiori c'è una frase simile ma quando la lessi da studente non notai niente che non andasse. Ma ora, cercando di dare un senso a tutto ciò che dico, mi sembra in generale sbagliata.
C'è qualcosa che non mi torna.
1) prima di dire cosa non mi torna (esponendomi come al solito :-) al pubblico ludibrio), vorrei sapere se qualcun altro ha il mio stesso pensiero.
2) individuata la cosa che non mi convince, cosa dite, faccio finta di niente e faccio imparare la frase incriminata così com'è?
 
Ciao
Carlo

Volume e non peso
 
 
-- 
 
 
----Android NewsGroup Reader----
http://usenet.sinaapp.com/
 

 
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

Bisogna chiederlo ad Archimede...


 Bisogna chiederlo ad Archimede...
 
No, poveretto, rileggi il tuo intervnto.
Hai scritto "Volume e non peso" a correzione della frase "la spinta di 
Archimede è uguale in intensità al peso del fluido spostato.'
 
Non ha senso parlare di uguaglianza di intensità di un volume.
 
Casomai poteva essere  "uguale in intensità al peso del volume di fluido 
spostato." Ma è la stessa cosa della versione originale essendo il peso 
del fluido dipendente solo dal volume.
 
Per l'OP: non mi è chiaro dove sia la perplessità. Questo è il principio 
di Archimede. Le difficoltà normalmente sono nel convincere chi lo 
studia la prima volta che si tratta di una conseguenza del gradiente di 
pressione  dovuta al campo gravitazionale e non qualcosa che si aggiunge 
all'effetto della pressione.
 
Giorgio

 No, poveretto, rileggi il tuo intervnto.
 
Il "poveretto" era ovviamente riferito alla buon'anima di Archimede.

 1) prima di dire cosa non mi torna (esponendomi come al solito :-) al pubblico ludibrio), vorrei sapere se qualcun altro ha il mio stesso pensiero.
 
A mio parere, la forma corretta e' la seguente:
 
"la spinta di Archimede e' uguale in intensita' al peso di un volume
di fluido equivalente al volume della parte immersa dell'oggetto 
immerso/galleggiante"

 immerso/galleggiante"
 
la forma originale del "principio"
è contenuta nel trattato "Sui corpi galleggianti"
come puoi leggere qui
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Sui_corpi_galleggianti
 
 
Il testo è uno scritto in parte in greco e in parte in
latino. L'originale è del 250 AC e le parti latine
risalgono al medioevo.
 
La formulazione originale è:
 
<<Un corpo completamente o parzialmente immerso in un fluido subisce una 
spinta verso l'alto pari al peso del fluido spostato >>
 
come vedi non si parla di volume.
 
Ma più avanti scrive:
 
<< Un corpo galleggiante sposta una quantità di fluido avente lo stesso 
peso del corpo >>
 
che è il principio di galleggiamento.
 
Ancora una volta non si parla di volume.
Perchè? Perchè Archimede non fornisce
un principio generale valido anche per il
Mercurio ma semplicemente affronta il
problema su un solo fluido cioè l'acqua.
Quindi per lui il volume del fluido resta costante
e non cambia per densità.
 
Ovviamente chi mette in bocca ad Archimede
ciò che non è di Archimede non parla di Archimede
ma di spinta idrostatica che riguarda concetti
che non erano alla portata dei pensatori
di quel tempo. A quel punto puoi parlare
anche di vettori con modulo
intensità e verso senza scomodare il siracusano.
 
ciao
Massimo


Ciao,
la spinta di Archimede su un corpo galleggiante è data da:
peso_specifico_fluido*Vimm
Ma cos'è Vimm?
Secondo me Vimm non equivale in generale al volume di liquido che il corpo ha spostato immergendosi. 
 
 
Prendiamo un contenitore cilindrico di diametro D contenente poca acqua, se proviamo ad mettere nell'acqua un cilindro di legno, di diametro solo un po' più piccolo di D, il corpo galleggerà. Yutta l'acqua presente potrebbe avere un peso molto minore rispetto al peso del corpo,  come faccio a dire che il corpo immergendosi ha spostato una quantità d'acqua pari al suo peso?
Chiedendomi come poter fare per misurare il volume del liquido spostato ho pensato al seguente esperimento:
 
Ci sono due vasi comunicanti composti da due cilindri graduati con diametri diversi D1 < D2 (D1 piccolo serve solo per avere una misura migliore del volume).
Inizialmente nei vasi c'è dell'acqua che arriva ad un livello Yi ( asse Y rivolto verso l'alto; i sta per iniziale).
 
Dalla parte 2 appoggio un blocco cilindrico (disco) di legno di diametro di pochissimo < D2, in modo che sia trascurabile la quantità d'acqua che lo bagna di lato.
L'acqua spostata sarà pari a quella che, dalla parte 1, verrà a trovarsi più in alto rispetto al livello iniziale.
 
Il livello dell'acqua nei due vasi, quando è stato inserito il blocco, si è alzato ad un valore Yf (che posso leggere nel ramo 1), la base del blocco si trova ad un livello Yb, con Yb<Yi<Yf.
La base del blocco si trova immersa ad una profondità Yf-Yb
La spinta idrostatica vale: 
(Yf-Yb)*A2*g*dl
 
Il volume di liquido spostato è (Yi-Yb)*A2, il peso di questo liquido è quindi:
(Yi-Yb)*A2*g*dl 
 
I due valori non coincidono.
 
Credo che la frase incriminata funzioni solo se la sezione del corpo galleggiante ha area trascurabile rispetto a quella del contenitore.
Siete d'accordo?
 
Ciao
Carlo

 peso del corpo >>
 
E questo non e' ambiguo.
 
....snip...
 
Per il resto, non intendevo dare una versione originale del principio
proposto dal sig.Archimede, ma un tentativo di fraseggio ad uso
didattico senza ambiguita'.

Visto che ci sono un po' di versioni, chissa` come si applicano a questo 
problema.
 
Si ha una vasca cubica con lato l=200 mm, sul fondo della quale ci sono 
6mm di acqua. Si mette in questa vasca un cubo di lato 198 mm. Qual e` 
il massimo peso del cubo senza che affondi, vale a dire senza che si 
appoggi sul fondo della vasca?
 
Se invece ci sono solo 3 mm di acqua sul fondo, qual e` il massimo peso 
prima che il cubo si appoggi sul fondo?
 
 
-- 
 
Franco
 
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Quando ho dei dubbi guardo qui:
 
 
 
https://www.youmath.it/lezioni/fisica/idrostatica-fluidodinamica/
 
3224-galleggiamento.html
 
ma terrei distinto il principio di Archimede dai problemi di
 meccanica dei fluidi.
A meno che i tuoi allievi siano abbastanza avanti...
E comunque un po' di storia della Fisica non guasta, anche ai profs


 
 
E' uguale al volume del solido immerso per definizione. Puoi pensare ad 
un esperimento con un cilindro di diametro appena superiore a quello del 
corpo che ci immergi, pieno di acqua (quindi no vasi comunicanti).
La pressione nell'acqua dipende solo dalla profondita' (e' questa 
l'approssimazione cruciale che da' risultati ottimi fin quando non ci 
sono gli effetti di adesione) ... la conclusione si raggiunge con pochi 
passi ulteriori.
 
Un altro modo per convincersene e' invece che considerare corpi solidi 
immaginare di aggiungere all'acqua altra acqua: l'acqua aggiunta "non 
sposta acqua" (infatti ci sta sopra!) ma non affonda, sebbene sia 
soggetta alla forza peso. Una volta capito quale e' il meccanismo che 
regola questo fenomeno, tutti gli altri fenomeni di galleggiamento 
diventano chiari.
 

 Prendiamo un contenitore cilindrico di diametro D contenente poca acqua, se proviamo ad mettere nell'acqua un cilindro di legno, di diametro solo un po' più piccolo di D, il corpo galleggerà. Yutta l'acqua presente potrebbe avere un peso molto minore rispetto al peso del corpo,  come faccio a dire che il corpo immergendosi ha spostato una quantità d'acqua pari al suo peso?
...
 
 
Tutto questo discorso parte da un equivoco sul significato del termine 
"acqua spostata". Non devi guardare a quella che resta dopo che immergi 
il corpo ma quella che "deve far posto al corpo" per immergrlo 
(parzialmente o totalmente).
 
Giorgio

 
E' bello questo !
La superficie libera e' circa 50 volte piu piccola della superficie di 
base del cubo.
Per cui se il cubo e' immerso di x, l'acqua si alza di 50 x
Nel caso di 3 mm , l'acqua sale di 150 mm , per una pressione pari a 
circa 1500 P e quindi una forza sul cubo pari a circa 1500 x 0,04 = 60 N
Nel caso di 6 mm, l'acqua traborderebbe prima.
Il massimo peso quindi si ha per quando l'acqua traborda, cioe a 200 mm 
, con una pressione di 2000 P ed una forza di 80 N
 
frengo


Ciao,
concordo con te.
Grazie, ciao.

 concordo con te.
 
ma continua ad essere nient'altro che una riscrittura con parole 
lievemente diverse (e più prolisse) della versione "...peso del fluido 
spostato."

 
 
non c'entra del tutto, ma un'esperienza che ci avevano 
raccontato al liceo circa la differenza tra peso e pressione 
nei liquidi si aveva nel cosiddetto crepavesciche : un tubo 
di vetro lungo vari metri innestato a tenuta stagna sul 
coperchio di una botte.
Diceva che superati tot metri di dislivello, pur aggiungendo 
una massa totale di liquido di una caraffa scarsa, quindi 
poco peso al peso della botte piena, la pressione sviluppata 
faceva svergolare le tavole oppure crepare una vescica di 
pelle all'estremo inferiore del tubo.
 
I due pistoni a quasi tenuta uno dentro l'altro lavorano 
così : con poca massa di acqua aggiunta, sfruttando l'alto 
dislivello che raggiunge, si riesce a sollevare un peso 
molto più grande di un solido.
Il liquido "spostato" è ovviamente virtuale, corrisponde al 
volume che OCCUPEREBBE se il solido non ci fosse e se ci 
fosse un riforminemto di liquido.
 
 
Questo scenario ha però un effetto PRATICO significativo che 
molti avranno già notato lavando contenitori uno dentro 
l'altro oppure dentro un enorme lavello di pietra.
 
 
Quando si solleva un secchio pieno da un contenitore molto 
capace (in cui il livello di riempimento varia molto poco 
estraendo il secchio dentro) il peso percepito aumenta circa 
linearmente col sollevamento.
Quando invece si estrae un recipiente da dentro un altro 
quasi altrettanto capace e il livello interno varia molto, 
appena cominci a sollevare il peso aumenta molto più 
rapidamente, quasi che facesse un effetto ventosa
 
non so se abbia un nome questo fenomeno ma è molto 
facilmente percettibile con latte del colore da 10-20 litri, 
dove il peso si sente e come varia pure


 ...... Credo che la frase incriminata funzioni solo se la sezione del corpo galleggiante ha area trascurabile rispetto a quella del contenitore....
 
Pero' in questo modo stai complicando con calcoli inutili una faccenda molto più semplice...
 
 
 
 
Se isoli idealmente un metro cubo d'acqua [ad ex un cubo], nell'acqua di una grossa vasca, esso non affonda (nè tantomeno sale...): li' rimane (infatti l'acqua rimane ferma). Cio' accade perchè evidentemente la spinta cui esso è soggetto è tale da mantenerlo in equlibrio rispetto al suo peso. Se togli quel volume d'acqua e lo sostituisci con dell'altro materiale la spinta verso l'alto rimarra' tale e quale.