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Esercizi dinamica dei fluidi 6

Esercizi dinamica dei fluidi 6

Un sommergibile di volume V = 500 m3 e di massa M = 4.8*105 kg possiede una camera interna, che può essere riempita di acqua per farlo immergere. Il volume della camera è Vc = 50 m3.

Calcolare:

  • La frazione del volume del sommergibile che si trova sotto il pelo dell'acqua, quando la camera è vuota.
  • La frazione del volume della camera che deve essere riempita d'acqua affinché il sommergibile cominci ad affondare.

Spinta di Archimede Fa = paVa g

Forza di gravità Fg = mg

Quando galleggia Fa = Fg

paVa g = mg => Va = m/pa = 4.8*105/103 = 480 m3

a) frec = Va/V = 480/500 = 0.96 = 96%

b) Quando il sommergibile è completamente immerso, la spinta di Archimede vale:

Fa = paVg

Df = Fa - Fg = paVg - mg = (paV - m)g

=> Bisogna aggiungere una massa d'acqua in modo tale che:

Df = mx g = paVx g

=> Vx = (paV - m)/pa = V - m/pa = 500 - 4.8*105/103 = 500 - 480 = 20 m3

frec = Vx/Vc = 20/50 = 0.4 = 40%

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Scienze fisiche FIS/01 Fisica sperimentale
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