Forza di un liquido
Come si ottiene la forza di un liquido che si esercita sul fondo del recipiente in cui è contenuto?
Vale sempre il secondo principio della dinamica?
Vale sempre il secondo principio della dinamica?
Risposte
s..sì...
anche se la domanda mi pare un po' strana...
anche se la domanda mi pare un po' strana...
Secondo me la domanda è troppo generica. Bisognerebbe chiarire se si è in regime stazionario o dinamico. Nel primo caso, se si conoscesse l'altezza del liquido nel recipiente e la superficie del fondo si potrebbe passare attraverso la pressione e ricavare la forza.
"Logan":
Come si ottiene la forza di un liquido che si esercita sul fondo del recipiente in cui è contenuto?
Vale sempre il secondo principio della dinamica?
Generalmente è il peso del liquido contenuto dal recipiente
"ELWOOD":
[quote="Logan"]Come si ottiene la forza di un liquido che si esercita sul fondo del recipiente in cui è contenuto?
Vale sempre il secondo principio della dinamica?
Generalmente è il peso del liquido contenuto dal recipiente[/quote]
Credo di no ELWOOD, come esempio puoi prendere il caso del paradosso idrostratico. In quel caso, su tre recipienti di forma diversa, contenenti quantità diverse dello stesso liquido (e quindi pesi diversi di liquido) che però raggiunge la stessa altezza. Se i tre contenitori hanno la stessa superficie di fondo, sul fondo si genera la stessa pressione in tutti e tre i casi e quindi la stessa forza, in accordo con la legge di Stevino pur avendo i liquidi pesi diversi come detto in precedenza.
grazie per la precisione ma ora mi fai venire un dubbio......un recipiente di forma pressochè regolare (penso a una scodella di forma rettangolare) con la superficie sotto piana a quali altre forze è soggetta se non al peso del liquido soprastante?
Se la scodella si alza o si abbassa con moto vario occorre considerare anche la forza di inerzia.
nel caso statico
"ELWOOD":
grazie per la precisione ma ora mi fai venire un dubbio......un recipiente di forma pressochè regolare (penso a una scodella di forma rettangolare) con la superficie sotto piana a quali altre forze è soggetta se non al peso del liquido soprastante?
In quel caso è banalmente il peso del liquido, ma non è che un caso molto particolare. In generale il fondo risente di una forza pari al peso della colonna d'acqua che ha per base la superficie di base del contenitore stesso e per altezza l'altezza del pelo libero del liquido contenuto nel recipiente.
ok allora tutto fila....grazie
"Falco5x":
s..sì...
anche se la domanda mi pare un po' strana...
Pensavo ad un esercizio:
Due recipienti di forma diversa contengono una stessa quantità di un certo liquido. Si indichino con F e con p rispettivamente la forza e la pressione esercitate dal liquido sul fondo dei due recipienti. E' vero che nei due recipienti:
d) in generale le F e le p sono diverse
Le p sono diverse perchè se il recipiente ha forma diversa allora cambia anche l'altezza del liquido? Non è detto...
Per le F, invece, usando il secondo principio dovrebbero essere uguali a parità di massa di una stessa sostanza. Ma se ricavo la F dalla definizione di pressione, deduco che se quest'ultima è diversa, anche la F deve esserlo.
Poi come si accordano la legge di Stevino e la definizione di pressione? Nella prima compare la massa, nella seconda no. Bisogna dire quindi che la definizione di pressione cambia per i fluidi?
E in ultimo, se la pressione di un fluido che si esercita sul fondo del recipiente dipende dalla sezione di questo, perchè in Stevino non compare un fattore superficie?
Se i due recipienti sono diversi, anche se contengono uguale quantità di liquido, per quanto detto in precedenza, esercitano sul fondo del recipiente, in generale, pressioni diverse e forze diverse.
Il fatto che i recipienti siano diversi, ma contengono uguale massa di liquido, comunque, NON porta per forza a dire che i liquidi (supposti uguali) avranno altezze diverse e perciò genereranno pressioni diverse sul fondo. In ogni caso la forza che si esercita sul fondo dipende solo dalla pressione diviso l'area della superficie del fondo stesso e la pressione dipende solo dall'altezza del liquido.
La definizione di pressione non cambia, l'unica cosa che cambia è che nei liquidi, più che alla massa, si preferisce riferirsi alla densità (o al peso specifico). Ma sai bene che massa e densità sono tra loro legate tramite il volume occupato.
E' sbagliato l'uso che fai del 2° principio, se proprio lo vuoi usare, devi considerare tutte le modalità con le quali il liquido interagisce con la forma del recipiente (vedi paradosso idrostatico);
Nella legge di Stevino si parla di pressione esercitata sul fondo non di forza. Se siamo interessati invece alla forza esercitata sul fondo dobbiamo conoscerne la superficie.
Spero che sia tutto chairo
Il fatto che i recipienti siano diversi, ma contengono uguale massa di liquido, comunque, NON porta per forza a dire che i liquidi (supposti uguali) avranno altezze diverse e perciò genereranno pressioni diverse sul fondo. In ogni caso la forza che si esercita sul fondo dipende solo dalla pressione diviso l'area della superficie del fondo stesso e la pressione dipende solo dall'altezza del liquido.
La definizione di pressione non cambia, l'unica cosa che cambia è che nei liquidi, più che alla massa, si preferisce riferirsi alla densità (o al peso specifico). Ma sai bene che massa e densità sono tra loro legate tramite il volume occupato.
E' sbagliato l'uso che fai del 2° principio, se proprio lo vuoi usare, devi considerare tutte le modalità con le quali il liquido interagisce con la forma del recipiente (vedi paradosso idrostatico);
Nella legge di Stevino si parla di pressione esercitata sul fondo non di forza. Se siamo interessati invece alla forza esercitata sul fondo dobbiamo conoscerne la superficie.
Spero che sia tutto chairo
Solo una osservazione ulteriore.
E' vero che la forza esercitata dal liquido sul fondo è uguale alla pressione sul fondo moltiplicata per la superficie del fondo, però questa forza non è affatto necessariamente uguale al peso totale del liquido, può essere maggiore o minore di esso.
Il peso del liquido è la risultante di tutte le componenti verticali delle forze infinitesime che premono in ogni punto della superficie del contenitore normalmente a essa, il cui valore è in ogni punto pdS.
Peso del liquido e forza sul fondo coincidono solo se i contributi verticali dovuti alle pareti laterali sono nulli perchè queste sono verticali oppure si annullano a vicenda per motivi di simmetria dovuti alla forma del contenitore.
E' vero che la forza esercitata dal liquido sul fondo è uguale alla pressione sul fondo moltiplicata per la superficie del fondo, però questa forza non è affatto necessariamente uguale al peso totale del liquido, può essere maggiore o minore di esso.
Il peso del liquido è la risultante di tutte le componenti verticali delle forze infinitesime che premono in ogni punto della superficie del contenitore normalmente a essa, il cui valore è in ogni punto pdS.
Peso del liquido e forza sul fondo coincidono solo se i contributi verticali dovuti alle pareti laterali sono nulli perchè queste sono verticali oppure si annullano a vicenda per motivi di simmetria dovuti alla forma del contenitore.
"Falco5x":
Solo una osservazione ulteriore.
E' vero che la forza esercitata dal liquido sul fondo è uguale alla pressione sul fondo moltiplicata per la superficie del fondo, però questa forza non è affatto necessariamente uguale al peso totale del liquido, può essere maggiore o minore di esso.
Il peso del liquido è la risultante di tutte le componenti verticali delle forze infinitesime che premono in ogni punto della superficie del contenitore normalmente a essa, il cui valore è in ogni punto pdS.
Peso del liquido e forza sul fondo coincidono solo se i contributi verticali dovuti alle pareti laterali sono nulli perchè queste sono verticali oppure si annullano a vicenda per motivi di simmetria dovuti alla forma del contenitore.
Lo avevo già chiarito in un precedente post in risposta a Elwood. Dove più semplicemente dicevo che la pressione esercitata sul fondo è pari al peso della colonna di liquido che ha per base la superficie stessa del fondo e per altezza l'altezza del liquido stesso. Nello stesso post chiarivo anche che solo in pochi casi particolari la forza esercitata sul fondo coincide col peso totale del liquido contenuto nel recipiente
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo