Spinta di Archimede

Obiettivo

Il principio di Archimede dice che un corpo immerso in un liquido riceve una spinta verso l’alto pari al peso del volume del liquido spostato.
Quindi Fg = df Vg.
Strumenti e Materiali
I materiali usati in laboratorio per calcolare la spinta di Archimede sono stati:
1. un sostegno con asta e morsetto,
2. un dinamometro,
3. un cilindro graduato,
4. acqua,
5. pesetti.

Procedimento

Il mio gruppo, composto, da sei alunni ha proceduto a montare e predisporre tutto l’occorrente per poter calcolare la spinta di Archimede.

Per prima cosa abbiamo riempito il recipiente graduato con dell’acqua fino a un volume di 70 cm3, poi abbiamo preso quattro pesetti: il primo di massa 19g e cosi anche il secondo, il terzo di Massa 48 gr e così anche il quarto.
Abbiamo immerso il primo pesetto nell’acqua, agganciato al dinamometro e ci siamo accorti che il volume dell’acqua era aumentato fino a 72 cm3mentre la massa del pesetto riscontrata sul dinamometro segnava 18g , quindi era diminuita di 1 grammo.
Lo stesso procedimento è stato eseguito aggiungendo il secondo pesetto con una massa totale di 38 gr, il volume dell’acqua è aumentato fino a 74 cm3, con un decremento della massa a 36 gr.
Sostituendo i primi due pesetti, ed utilizzando il terzo da solo , di gr 48 , immerso nell’acqua, la faceva aumentare fino a 75 cm 3 e la diminuzione del peso immerso riscontrato sul dinamometro era di 42 gr.

Lo stesso procedimento è stato eseguito aggiungendo il quarto pesetto ,al terzo, con una massa totale di 96 gr, il volume dell’acqua è aumentato fino a 80 cm3, mentre la massa nell’acqua era diventata 90 gr.
Eseguita la prova pratica e annotato tutti i dati sperimentali non ci resta altro che verificarli con il calcolo matematico e verificare gli eventuali errori riscontrati se i valori non coincidono.
Importante è la sensibilità degli strumenti utilizzati perché possono indurci ad errori e anche errori dovuti alla lettura dei dati dovuti a noi operatori, di parallasse.

V (cm3) Vf (cm3) Vi (cm3) Fg (N) PO (gr) P(gr) Pacqua (N)
2 72 70 0,01 0,19 0,18 19620
4 74 70 0,02 0,38 0,36 24525
5 75 70 0,06 0,48 0,42 49050
10 80 70 0,10 0,96 0,86 98100

1) I calcoli del volume spostato sono dati dalla differenza tra il volume del liquido con il pesetto meno il volume del liquido senza pesetto. V=Vf-Vi

2) Il calcolo della spinta di Archimede è dato dalla differenza della massa del pesetto non immerso meno la massa del pesetto immerso nell’acqua. Fg=PO-P
3) Il peso dell’acqua che agisce sul pesetto è dato da Pacqua=dacqua gV.
In conclusione per il principio di Archimede i valori di Fg e di Pacqua dovrebbero essere uguali.