Sifone fisico
Ciao a tutti, vorrei porvi alcune domande sulla speigazione che si dà al sifone che trovo spiegato in questi due link:
https://www.youtube.com/watch?v=-LDkkmr5L4E
https://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/presentations/siphon
Ho messo le fonti solo per completezza ma ora mi spiego meglio:
Partiamo dal primo sito:
l'immagine è la seguente:
https://ibb.co/gbWzzWjJ
lui dice che nel tubo a livello del pelo dell'acqua (ma dentro al tubo) avrei: $P_a=P_0-ρgh_a$, questo lo riesco a vedere se ragiono come segue, considero la colonna di acqua sopra (del tubo) che preme in basso a livello della sezione A, e $P_0$ che per pascal si distribuisce come $P_0$ a tutto ciò che sta a livello dell'acqua in formule $P_0-ρgh_a$
1) Qui la prima domanda: se io ragiono però in quest'altro modo non mi ritrovo: a livello dell'imboccatura del tubo immerso nel primo recipiente ho che la pressione sarà $P_0+ρgh_x con h_x$ l'altezza tra pelo dell'acqua e imboccatura. Se ora immagino di risalire fino al pelo dell'acqua nel tubo andrei a rimpicciolire l'alteza di $h_x$ man mano fino ad avere $h_x=0$, ma questo vorrebbe dire che in quel punto vale $P_0$, il che è assurdo perché non sto contando il peso dell'acqua sopra. Quidni boh, da qualche parte c'è un errore ma non capisco dove.
2) Veniamo al secondo dubbio: Prendiamo ora il capo all'uscita che chiama sezione B, ecco lì la pressione dovrebbe essere solamente $P_0$ atmosferica per me, perché invece nel video mette $P_a=P0-ρgh_b$? è insensato per me perché deve essere pressione all'uscita pari alla pressione atmosferica, però a ben vedere ha anche una colonna sopra di sé, quindi riesco anche a capire il ragionamento fatto nel video di sottrarre rho g h_b. Ma dato che la realtà è una e una sola, quale è il valore reale? altro boh.
Se prendo invece il sito di harvard, le formule mi paiono più coerenti:
$p_1 = P - ρgh_1$
$p_2 = P - ρgh_2$
questo perché anche il secondo capo è messo in acqua, e si applica il ragionamento come nel primo capo (che risolviamo nel punto 1)). Ma questo rafforza la tesi di qualche errore nel video, perché evidentemente se il capo è immerso e vale $p_2 = P - ρgh_2$ per la pressione, non può valre uguale a quello del video che è sempre $p_2 = P - ρgh_2$ <=> $Pb=P0-ρgh_b$ ma con capo libero. E' evidente: due situazioni diverse non possono dare stessa formula, una delle due non torna.
Mi aiutate a sciogliere questi 2/3 quesiti? Gazie!
https://www.youtube.com/watch?v=-LDkkmr5L4E
https://sciencedemonstrations.fas.harvard.edu/presentations/siphon
Ho messo le fonti solo per completezza ma ora mi spiego meglio:
Partiamo dal primo sito:
l'immagine è la seguente:
https://ibb.co/gbWzzWjJ
lui dice che nel tubo a livello del pelo dell'acqua (ma dentro al tubo) avrei: $P_a=P_0-ρgh_a$, questo lo riesco a vedere se ragiono come segue, considero la colonna di acqua sopra (del tubo) che preme in basso a livello della sezione A, e $P_0$ che per pascal si distribuisce come $P_0$ a tutto ciò che sta a livello dell'acqua in formule $P_0-ρgh_a$
1) Qui la prima domanda: se io ragiono però in quest'altro modo non mi ritrovo: a livello dell'imboccatura del tubo immerso nel primo recipiente ho che la pressione sarà $P_0+ρgh_x con h_x$ l'altezza tra pelo dell'acqua e imboccatura. Se ora immagino di risalire fino al pelo dell'acqua nel tubo andrei a rimpicciolire l'alteza di $h_x$ man mano fino ad avere $h_x=0$, ma questo vorrebbe dire che in quel punto vale $P_0$, il che è assurdo perché non sto contando il peso dell'acqua sopra. Quidni boh, da qualche parte c'è un errore ma non capisco dove.
2) Veniamo al secondo dubbio: Prendiamo ora il capo all'uscita che chiama sezione B, ecco lì la pressione dovrebbe essere solamente $P_0$ atmosferica per me, perché invece nel video mette $P_a=P0-ρgh_b$? è insensato per me perché deve essere pressione all'uscita pari alla pressione atmosferica, però a ben vedere ha anche una colonna sopra di sé, quindi riesco anche a capire il ragionamento fatto nel video di sottrarre rho g h_b. Ma dato che la realtà è una e una sola, quale è il valore reale? altro boh.
Se prendo invece il sito di harvard, le formule mi paiono più coerenti:
$p_1 = P - ρgh_1$
$p_2 = P - ρgh_2$
questo perché anche il secondo capo è messo in acqua, e si applica il ragionamento come nel primo capo (che risolviamo nel punto 1)). Ma questo rafforza la tesi di qualche errore nel video, perché evidentemente se il capo è immerso e vale $p_2 = P - ρgh_2$ per la pressione, non può valre uguale a quello del video che è sempre $p_2 = P - ρgh_2$ <=> $Pb=P0-ρgh_b$ ma con capo libero. E' evidente: due situazioni diverse non possono dare stessa formula, una delle due non torna.
Mi aiutate a sciogliere questi 2/3 quesiti? Gazie!