Principio di Archimede: relazione di laboratorio

SCOPO: Ricerca sperimentale delle grandezze che compaiono nel principio di Archimede e la loro relazione.

ELENCO MATERIALI:
• Stativo;
• N° 3 beckers;
• N° 3 liquidi diversi: alcool etilico, acqua distillata e acqua distillata con aggiunta di sale.

ELENCO STRUMENTI:
• Dinamometro, portata = 1 N, sensibilità ± 0,01 N;
• Dinamometro, portata = 2 N, sensibilità ± 0,02 N;
• Bilancia elettronica, sensibilità ± 0,01 g.

MODO DI PROCEDERE:
Il dinamometro (dinamicos,forza, metròn che misura) è lo strumento che si utilizza per misurare le forze. Il dinamometro è basato sul comportamento elastico delle molle, questo strumento è costituito, infatti, da una molla, solidale a un contenitore cilindrico, e a cui è attaccata una scala di misura; quando la molla viene allungata dall’azione di una forza, la scala si sposta rispetto all’estremità del contenitore di un tratto uguale all’allungamento, e ne permette la misura.

1. La spinta, a parità di Peso specifico e di Volume, può dipendere dalla densità del fluido in cui è immerso il corpo? Sì

Per verificare ciò, abbiamo immerso uno stesso provino in beckers contenenti fluidi diversi, quali l’alcool etilico, l’acqua distillata e acqua con aggiunta di cloruro di sodio (sale da cucina) e abbiamo calcolato la spinta facendo la differenza tra la forza peso in aria e la forza peso del corpo immerso, perché c’è una perdita di peso apparente tra quello in aria e quello nel liquido. Al variare del fluido, abbiamo notato che la spinta era diversa e quindi quest’ultima dipende dalla densità del liquido.

2. La spinta, a parità di Peso specifico e di Volume, può dipendere dalla densità del corpo? No.

Per verificare ciò, abbiamo immerso separatamente due provini, con densità diversa ma con stesso volume e peso specifico, in un becker contenente acqua distillata e abbiamo calcolato la spinta facendo la differenza tra la forza peso in aria e la forza peso del corpo immerso, perché c’è una perdita di peso apparente tra quello in aria e quello nel liquido. Al variare del provino, abbiamo notato che la spinta era uguale, per entrambe, e quindi quest’ultima non dipende dalla densità del corpo.

3. La spinta, a parità di Peso specifico, può dipendere dal Volume del corpo? Sì.

Per verificare ciò, abbiamo immerso separatamente due provini, con densità e peso specifico uguale ma con diverso volume, in un becker contenente acqua distillata e abbiamo calcolato la spinta facendo la differenza tra la forza peso in aria e la forza peso del corpo immerso, perché c’è una perdita di peso apparente tra quello in aria e quello nel liquido. Al variare del volume del provino immerso, abbiamo notato che la spinta era diversa, per entrambe, e quindi quest’ultima dipende dalla densità del corpo.

4. La spinta che relazione sta con il volume del corpo immerso? S= V C(i)

Per verificare ciò, abbiamo immerso un provino, a tre altezze diverse: la prima, la seconda,doppia della prima e la terza tripla della prima, in un becker contenente acqua distillata e abbiamo calcolato la spinta dei tre livelli facendo la differenza tra la forza peso in aria e la forza peso della parte del corpo immerso, perché c’è una perdita di peso apparente tra quello in aria e quello nel liquido. Dopo abbiamo notato che la spinta raddoppiava al raddoppiare del volume e triplicava al triplicare del volume, quindi c’è una relazione di diretta proporzionalità tra la spinta e il volume del corpo immerso.

5. Come si calcola il volume di un corpo irregolare, non conoscendone la densità? V(c) = m/δ = Δm/δ(l)
Per calcolare ciò, abbiamo massato separatamente un provino irregolare di marmo saccaroide e un becker ,contenente 300 ml di acqua distillata, poi abbiamo massato il becker con immerso il provino. Successivamente abbiamo calcolato la differenza, tra la massa totale (massa becker + massa provino immerso) e la massa del becker più l’acqua, e abbiamo calcolato il volume dividendo il risultato della sottrazione per la densità del fluido. Infine conoscendo la massa e il volume del corpo abbiamo calcolato la sua densità. Poi abbiamo calcolato anche la densità e il volume di un provino di alluminio con lo stesso procedimento.

T.R.D.
Liquido δ Kg
cm³ Fp(A) [N] Fp(l) [N] S [N]
0,40 ± 0,01
Alcool 800 0,27 0,13 ± 0,02
Acqua 1000 0,25 0,15 ± 0,02
Acqua salata 1190 0,22 0,18 ± 0,02

Metallo Fp(A) [N] Fp(l)[N] S [N]
Alluminio 0,40 ± 0,02 0,26 ± 0,02 0,14 ± 0,04
Ferro 1,16 ± 0,02 1,02 ± 0,02 0,14 ± 0,04

Metallo Fp(A) [N] Fp(l) [N] S [N]
Ferro 0,30 ± 0,02 0,26 ± 0,02 0,04 ± 0,04
Ferro 1,16 ± 0,02 1,02 ± 0,02 0,14 ± 0,04

Volume Fp(A) [N] Fp(l) [N] S [N]
0,28 ± 0,01
V1 0,25 ± 0,01 0,03 ± 0,01
V2 0,21 ± 0,01 0,07 ± 0,01
V3 0,17 ± 0,01 0,11 ± 0,01

Materiale m(c) [g] m(b) [g] m(t) [g] Δm [g]
Marmo Saccaroide 66,30 ± 0,01 424,55 ± 0,01 449,27 ± 0,01 24,72 ± 0,02
Alluminio 41,30 ± 0,01 424,14 ± 0,01 439,55 ± 0,01 2,68 ± 0,02

RISULTATO
S δ(L) × g
S V(ci)
S = δ(L) × g × h
V(c) = m/δ = Δm/δ(l)

CONCLUSIONE:
Un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l’alto pari al peso del volume di liquido spostato.

Hai bisogno di aiuto in Fisica Sperimentale?
Trova il tuo insegnante su Skuola.net | Ripetizioni
Registrati via email