Concetti Chiave
- La pressione nei fluidi è esercitata su una superficie e non su un singolo punto, a differenza dei solidi come un pallone da calcio.
- L'aumento della superficie di contatto con un fluido comporta un incremento della forza necessaria per mantenere l'equilibrio.
- Il peso dell'acqua in un recipiente genera pressione sul fondo, distribuita uniformemente su tutta la superficie.
- Un esperimento con un palloncino sott'acqua dimostra che la pressione si esercita in tutte le direzioni, non solo verso il basso.
- La pressione nei gas è simile a quella nei liquidi, ma è più difficile da osservare a causa del minore peso specifico dei gas.
I fluidi e la loro pressione
Quando sferri un calcio al pallone, eserciti una forza nel punto in cui la punta del piede colpisce il pallone. Ma non hai provato a prendere a calci l'aria?
Sui liquidi e sui gas non si può esercitare una forza in un punto. Se infatti corri tenen¬do dritto davanti a te un ombrello chiuso, ti accorgi che non riesci a fare alcuna forza sull'aria. Ma se corri tenendo dietro a te l'ombrello aperto, avverti che devi esercitare su di esso una forza più o meno considerevole.
Tenendo presente che il peso è una forza, ti è facile comprendere che l'acqua contenuta in una vasca pesa e che questa forza-peso è uni¬formemente distribuita su tutta la superfìcie del fondo del recipiente. Il liquido perciò de¬termina sul fondo una pressione dovuta al pro¬prio peso.
Ma tale pressione si esercita soltanto sulla superficie che chiude alla base il recipiente! La risposta te la fornisce un esperimento.
Prendi un sottile palloncino di gomma, gonfialo con aria e trattienilo sul fondo di un recipiente di vetro legandolo, per esempio, a un pezzo di piombo o di pietra; riempi quindi adagio il recipiente d'acqua. Osserverai che a mano a mano che l'acqua sale nel recipiente — cioè a mano a
mano che aumenta la pressione sul fondo — il palloncino tende a contrarsi, a diminuire di volume, mantenendo però rigorosamente la sua forma sferica, senza schiacciarsi verso il basso. Puoi quindi concludere che la pressione si esercita non soltanto sul fondo del recipiente, ma uniformemente in tutte le direzioni e sempre perpendicolarmente alla superficie premuta.
Questo esperimento, eseguito con un liquido, si potrebbe realizzare con qualsiasi fluido, anche con i gas. L'unica difficoltà sarebbe che i gas hanno peso minore dei liquidi (in media circa mille volte minore) e, per osservare gli stessi fenomeni, occorrerebbero recipienti mille volte più alti.
In natura però, come già è stato detto, esiste un involucro gassoso, avente lo spessore di oltre 1.000 km, che avvolge la Terra: tale involucro è l'atmosfera.
Domande da interrogazione
- Come si esercita la forza sui fluidi?
- Cosa dimostra l'esperimento con il palloncino di gomma?
- Qual è la differenza tra liquidi e gas in termini di pressione?
La forza sui fluidi si esercita su una superficie a contatto con essi, non su un punto, e dipende dalla superficie stessa.
L'esperimento dimostra che la pressione si esercita uniformemente in tutte le direzioni e perpendicolarmente alla superficie premuta.
I gas hanno un peso minore rispetto ai liquidi, quindi per osservare gli stessi fenomeni di pressione servirebbero recipienti molto più alti.
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