Sfera immersa in un fluido & Forza di Archimede
Ciao a tutti!
Vi chiedo un aiuto per la risoluzione di questo problemino di fisica.
Una sfera di alluminio ha una massa di 0,54 kg e viene immersa del tutto in una tinozza d’acqua profonda 0,5 m.
Volume e raggio della sfera?
Qual è la minima forza necessaria per spostarla verso l’alto?
Lavoro necessario per portare la sfera in superficie?
I dati sono:
Densità acqua 1000 kg/m3
Densità alluminio 2700 kg/m3
Massa sfera = 0.54 kg
h tinozza = 0.5 m
Io ho cominciato trovandomi la forza peso = 0.54* 10 = 5.4 N
Il volume, l'ho ricavato, tramite formula inversa, ovvero $ V= m/ delta $ = 0.0002 m^3 = 2 dm^3
il raggio, sempre tramite formula inversa e conoscendo come si ricava il volume della sfera, risulta quindi r = 0.78 dm
Ora so che, trattandosi di un corpo immerso in un fluido, applico forza di Archimede:
[S = 1*2*10 = 20 N]
Poi come devo procedere? E' giusto come ho svolto fino ad ora?
Vi chiedo un aiuto per la risoluzione di questo problemino di fisica.
Una sfera di alluminio ha una massa di 0,54 kg e viene immersa del tutto in una tinozza d’acqua profonda 0,5 m.
Volume e raggio della sfera?
Qual è la minima forza necessaria per spostarla verso l’alto?
Lavoro necessario per portare la sfera in superficie?
I dati sono:
Densità acqua 1000 kg/m3
Densità alluminio 2700 kg/m3
Massa sfera = 0.54 kg
h tinozza = 0.5 m
Io ho cominciato trovandomi la forza peso = 0.54* 10 = 5.4 N
Il volume, l'ho ricavato, tramite formula inversa, ovvero $ V= m/ delta $ = 0.0002 m^3 = 2 dm^3
il raggio, sempre tramite formula inversa e conoscendo come si ricava il volume della sfera, risulta quindi r = 0.78 dm
Ora so che, trattandosi di un corpo immerso in un fluido, applico forza di Archimede:
[S = 1*2*10 = 20 N]
Poi come devo procedere? E' giusto come ho svolto fino ad ora?
Risposte
Innanzitutto, se non ho le traveggole, il volume della sfera é : $ (0.54kg)/((2.7kg)/(dm^3)) = 0.2 dm^3$ , e non $ 2 dm^3 $
Poi, il raggio si ricava dalla formula del volume della sfera , e risulta essere $0.3628 dm = 3.628 cm$ ( controlla!)
La spinta di Archimede si ricava moltiplicando il volume spostato per $\delta_w*g$, essendo $\delta_w = (1kg)/(dm^3)$ la densità dell'acqua ( w = water) .
Perciò, a conti fatti, la spinta di Archimede è $1.962N$ ( controlla!)
Adesso, ragiona un po' : il problema vuol sapere la forza minima che devi applicare, per spostare la sfera dal fondo ( perchè dico: dal fondo?), e il lavoro necessario per portarla in superficie.
Quali sono le forze che agiscono sulla sfera? Quindi che forza minima devi esercitare TU per sollevarla?
E qual è la distanza che deve percorrere la sfera, sotto il tiro di questa forza ? La distanza ti serve per calcolare il lavoro...
Poi, il raggio si ricava dalla formula del volume della sfera , e risulta essere $0.3628 dm = 3.628 cm$ ( controlla!)
La spinta di Archimede si ricava moltiplicando il volume spostato per $\delta_w*g$, essendo $\delta_w = (1kg)/(dm^3)$ la densità dell'acqua ( w = water) .
Perciò, a conti fatti, la spinta di Archimede è $1.962N$ ( controlla!)
Adesso, ragiona un po' : il problema vuol sapere la forza minima che devi applicare, per spostare la sfera dal fondo ( perchè dico: dal fondo?), e il lavoro necessario per portarla in superficie.
Quali sono le forze che agiscono sulla sfera? Quindi che forza minima devi esercitare TU per sollevarla?
E qual è la distanza che deve percorrere la sfera, sotto il tiro di questa forza ? La distanza ti serve per calcolare il lavoro...
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