I fluidi e le loro caratteristiche

Esercizio:

S _O R _O

Avambraccio

m _A = 2 kg

l = 0,4 m

h = 0,1 m

m _H = 1 kg

Supponiamo che l’angolo tra il bicipite e l’avambraccio sia 90°. Facciamo la somma dei momenti:

0,02 · m · F_B = 0,2 · (2 kg · 9,8) + 0,1 + (1 kg · 9,8) 0,02 · m · F_B = 0,2 · 19,6 + 0,4 · 9,8

Questo è la forza del braccio da applicare per sorreggere un corpo di m. in tale ed equivale dalla forza che deve applicare ad un corpo di messo 10 applicata proprio sopra. Quindi è una leva svantaggiosa.

I FLUIDI

I fluidi vengono definiti come liquidi e gas. I fluidi sono differenti da un punto di vista macroscopico rispetto agli altri corpi infatti essi sono infatti ovvero tutti i materiali in corpi rigidi. Quest’ultimi, poterono circa hanno dimensioni in metri per materiali, esse non muoveranno l’uno rispetto all’altro. In un corpo rigido le molecole sono ad una distanza fissa e sono su un in reticolo cristallino, che mantiene il corpo alla sua forma

che un fluido si potrebbero dividere in un punto materiali non portato materiali, quello è un livello microscopico; le molecole di un fluido non sono disposte in reticoli cristallini, quindi non mantengono fissa la forma di

un corpo. Non si può nemmeno definire il centro di messa, perché il fluido non mantiene la sua forma. Si cerca con di descrivere un fluido attraverso una descrizione statistica

FLUIDO: La caratteristica di non avere una forma propria, cioè prende la forma del contenitore in cui è messo. Questo vale sia per i liquidi che per i gas. I liquidi inoltre hanno un volume proprio. Non c’è una forma variabile. Altra caratteristica dei liquidi è di non poss... portare delle superfici di taglio, ovvero si applica una forza perpendicolare al liquido; questo risponde con una forza quale il confronto.

il liquido non risponde con nessuna forza, ma si spostano solo le molecole.

DENSITÀ:

d = _M/_V è il rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume. Questa è una definizione media ovvero prendiamo tutta la massa del corpo e tutto il suo volume. Possiamo però avere anche una densità puntuale che è data dal rapporto tra dm e dV.

d = _dm/_dV In questo caso la densità varia da punto a punto. La densità si misura in kg/m³ o g/cm³. La densità può avere tanti valori quante sono le nostre esperienze quotidiane. Ci può prendere come riferimento la densità dell'acqua che è 1000 kg/m³ ed è massima alla temperatura di 4 °C. Per la maggior parte dei costanti la densità diminuisce con la temperatura. La densità dell'aria è 1,217 kg/m³ a 21 °C. Quella del legno è 0,75 · 10³ kg/m³; invece quella del ferro è 7,8 · 10³ kg/m³. Un altro valore interessante è quello del mercurio ed è 13,6 · 10³ kg/m³. Si potrebbe pensare che i solidi abbiano densità maggiore, invece ci sono dei liquidi che superano i solidi. Il mercurio è un liquido e ha densità maggiore del ferro, che è solido.

Se vogliamo la densità dell'acqua in g/cm³, questa sarebbe 1. Normalmente la temperatura a cui si danno le misure delle densità è 0 °C. La densità è la prima grandezza da ci avere per descrivere un fluido.

PRESSIONE:

Un fluido può sopportare solo forze ⊥ alla superficie. Quindi se collochiamo un liquido e lo versiamo in un recipiente, le forze esercitate dal fluido sono quelle nelle pareti e sona ⊥ alle pareti stesse. Noi possiamo anche premere un pistone e applicare al fluido stesso una forza perpendicolare alla superficie.

La pressione si definisce come la forza che viene applicata per l'unità di superficie. P = _F/_A in cui A è la superficie in questione mentre F è la forza che viene esercitata. Questo perché le forze vicine agisce solo in senso ⊥ per essere considerate come un sololo. Quindi la pressione sarà il rapporto tra la componente ⊥ alla superficie, e la superficie stessa, entrambi le grandezze sono degli scalari. La forza si misura in N, la superficie in m² quindi la pressione viene data in N/m² = Pa. Quindi la pressione può essere molto differente a seconda di dove ci troviamo. Ad esempio diminuisce mano mano che ci alziamo.

Principio di Archimede

Adesso vediamo qual è l'effetto de a ha su un corpo immerso in un flu.

Un corpo all'interno di un fluido. Questo effetto dipende da una forza

denominata forza di Archimede, che spinge il corpo verso l'alto.

L'alleggiamento e l'affondamento degli oggetti dipendono dal rapporto tra la

forza di Archimede e il peso di essi. Se la prima è maggiore del peso, il corpo galleggia.

Allora per capire come calcolare una forza in un fluido,

Prendiamo un corpo a forma cubica e lo chiamiamo.

IPUFF. Consideriamo tutte le forze

laterali che però si annullano. Essendo il cubo in equilibrio, la forza

di Archimede è uguale alla forza peso. Quindi:

P + Forza_A = 0 Se di verso opposto, quindi Forza_A = P = 0

Quindi nel caso in cui il cubo è fatto del liquido che lo circonda avremo:

Forza_A = P = dL.V.g

Come possiamo sapere la forza di Archimede generale, in tutti i corpi.

Questa deriva dall'interazione di tutte le forze di pressione che ci sono

nel liquido. Se immaginiamo di nel posto di un cubo d'acqua, c'è un cubo

di un altro materiale, le forze dovute al liquido circostante sono le stes.

le rende il liquido è sempre quello. Quindi la forza di Archimede è

sempre la stes. L'effetto in dice da esso dipende dal peso del liquido sp.

tanto. Quindi: ogni corpo immerso in un fluido riceve una spinta

verso l'alto pari al peso del liquido spostato.

Quindi l'importante è il volume del capo, non il materiale con cui è

fatto. Forza_A = (dL.V)_g = peso del liquido spostato.

Supponiamo che in un fluido è immerso un corpo di massa mc-di-V.

Agiscono di nuovo due forze, la forza peso e la forza di Archimede

P - mc.g = d_c.V_c.g

Forza_A = (d_L.V_L) g Compariamo queste due formule

Se il corpo è immerso V_c = V_L = V il volume del corpo è uguale al volume

del liquido spostato.

Immaginiamo che il corpo galleggia, ciò significa che la forza di Archimede

Quindi otteniamo che p₁ + ½dV₁² = costante

Se V₁ aumenta affinché non diminuisca la pressione deve diminuire.

Lezione in bicchiere con l'acqua e una cannuccia, si può notare che, soffiando dentro la cannuccia il liquido sale. Quindi soffiando nella

cannuccia la pressione diminuisce, quindi per riequilibrare la pressione il li-

quido sale.

Soffiando invece adens di avere un tubo con estremi poste a diverse elettron

In questo caso al lavoro totale dovrai aggiungere oene ru di quello della forze peso, dette quindi disserire in

tale considerazione di energia potenziale.

L₂= ΔU= U₁- U₂= mgγ₁- mgγ₂ Divina la massa come prima.

Questo lavoro si può aggiungere alla queste esiler di primi e si ottiene:

p₁ + ½ dV₁² + dg γ₁ = p₂ + ½ dV₂² + dg γ₂

Teorema di Bernoulli in cui si tiene conto anche della quota.

Aneni che p + ½ dV² + dg γ = costante

Dal teorema di Bernoulli deriva and il fatto di negli sports con il colivo

la palla deve essere lanciato più oinire la sua tradittoria. Spoffetti si vie

ere lanciata una palla. irrontalmente in modo da non girre, l’aria ai lati

della palla ha la steso velocità. Se invece la palla viene lanciato in modo

di curve, il’aria ruoetare con la palla e oonere da da lina porte la velo

citò dell'aria sarà minore rispetto alla altro porte. Anindi vi erex una

differenza di pressione che porta la palla a nuotare e roolare la sue direzione

FLUIDI REALI

In questi esempi abbiamo immaginato che non c’era attritto. Pero nei

fluidi reali l' attrattto che c' è c'è anhe una certa viscosità.

Facciamo mo airse un fluido reale de reara in un ‘unito. La velo

cità a cosa non ha striae d'espetto, il auers to mnrea a mano de a’

verso il centro. Biamari oàniderare il fluido in torno cilindro, l'uno

dentro l'altro e i movonior velocito diverse. Il cilindro esterno sa

che più prami reale ha ottotire a chi instanti mostra il secondo ha ottra

torni il cilindro sogo i una endani intarona il fluidi d’attritto e minasa

Pochi che attritto per per muonare il fluido dovra to compiere un lavoro

le lavon oseroni compiuto da una differenza di privione.