I fluidi 2

I fluidi

                                                                                                                                

CONDIZIONE DI EQUILIBRIO DEI FLUIDI

Principio di Pascal

 

Una pressione esercitata in un punto qualsiasi di un fluido si trasmette all’interno di esso in tutte le direzioni con la stessa intensità.

 APPLICAZIONE: TORCHIO IDRAULICO (macchina vantaggiosa)

 

            P2 = F2                   all’equilibrio:   P1 = P2

                                                                                                                                                       S2                            

 

 cioè:               F1 = F2  à  S2 = F2

                                                                                                                                     S1    S2         S1     F1

                                                                                                Poiché:          S2 > 1 è  F2  > 1

                                                                                                                        S1            F1

      

                                                                                                  Cioè:             F2 > F1

 

Principio dei vasi comunicanti

 

Se più recipienti tra loro sono riempiti di liquido, la superficie libera del liquido si dispone su un unico piano orizzontale.

 

 

                                         Volume proprio                                  Volume non proprio

                                     

FLUIDI = LIQUIDI                    +             AERIFORMI

                                  

                                         Forma non propria                             Forma non propria

 

IDROSTATICA : studio dell' EQUILIBRIO DEI FLUIDI

 MODELLO DI FLUIDO :  -molecole disposte a strati sovrapposti;

                                             -gli strati possono scorrere gli uni sugli altri;

                                             -assenza di attrito;

 DENSITA' : caratteristica della sostanza di cui è fatto un corpo

                         - ASSOLUTA = rapporto tra massa e volume

                                                         d=     m   [  Kg  oppure  g   = 10³  Kg  ]

                                                                    v       m³               cm³             m³

                          - RELATIVA =                densità assoluta             

                                                   densità dell' acqua distillata a 4° C

 

 

                                                              sostanza di riferimento

                                                 posta uguale a 1 g/cm³ = 1000 Kg/m³

                                         drel =  d

                                                  dH2O

 

 PESO SPECIFICO : rapporto tra peso e volume

                                   Ps =  P  =  mg  = dg   [  N  ]

                                            V       V                 m³

 PRESSIONE=  FORZA PERPENDICOLARE*                                       [Pascal= Newton]
                                   SUPERFICIE                                                                                      m²

                                                                                                      Unità di misura della pressione

 

*Osservazione: Se la forza non fosse perpendicolare, ci sarebbe una componente parallela che meterebbe in moto il fluido, in contrasto con l’ipotesi di lavoro (idrostatica)

 

 

PRESSIONE IDROSTATICA: differenza di pressione all’interno di un liquido (Δp)

LEGGE DI STEVINO: Δp= dgh
                                      h= altezza del liquido fra le sezioni considerate
                                      Se la quota maggiore è la superficie libera:  p=dgh

PRESSIONE ATMOSFERICA: pressione esercitata dall’aria

ESPERIENZA DI   TORRICELLI:

                                                                               all’equilibrio* P2 = P1
                                                                               con P2 = pressione atmosferica

                                                                                       P1 = pressione idrostatica

                                                                               Risulta h=76 cm = 0,76 m quindi
                                                                               Patm = dHggh ~ 10 ⁵ Pa = 1 atm
                                                                               dipende dall’altitudine
PRESSIONE ASSOLUTA: Pressione idrostatica + pressione atmosferica

 



Le prove ripetute

Le prove ripetute



In laboratorio spesso e volentieri effettuiamo delle misure più o meno precise, lo scopo di questo post è di analizzare le prove dove  ci sono  misure ripetute, innanzitutto definiamo cosa vuol dire "prove ripetute": per un numero elevato di misure è ragionevole supporre che la media rappresenti la migliore stima del valore "vero"  della grandezza misurata.
Le misure si addensano quasi simmetricamente attorno alla media aritmetica (o media campionaria) del campione di N misure.


Esempio pratico:

Errori accidentali

 Prove ripetute

 Risultato di misura Rm = (Vm ± SD) udm

Dove

Vm è il valore medio: somma tutti valori e dividi per il numero delle misure fatte

SD è la semidispersione massima : (valore più grande misurato – valore più piccolo misurato) :2

Esempio:

l1=23,2cm

l2=23,4cm

l3=23,5cm

l4=23,4cm

l5=23,3cm

Valore medio

 Vm=(23,2+23,4+23,5+23,4+23,3) : 5 = 23,36 cm

Attenzione : il calcolo è corretto ma lo strumento usato non legge due cifre dopo la virgola , ma solo una , per cui occorre arrotondare

 Vm = 23,4 cm

Semidispersione

SD = (23,5-23,2) :2 = 0,3 :2 = 0,15 = 0,2cm

Risultato di misura

Rm = (23,4 ± 0,2)cm

Cioè : si ottiene un intervallo di valori compreso fra 23,2 cm E 23,6 cm con valore piu' probabile 23,4 cm.

Errore relativo percentuale

Rapporto fra la semidispersione ed il valor medio moltiplicata per 100.

Ci fornisce la precisione della misura.

Oltre il 10% il risultato va considerato non attendibile.

 Nel caso precedente

Er% =SD/Vm*100 = 0,2:23,4*100=0,86%

 Il risultato di misura e' dunque attendibile.

La misura e' stata molto precisa perché l'errore è molto piccolo.