Cosa causa il galleggiamento?
La maggior parte delle persone sa che un corpo diventa "più leggero" nell'acqua. Questo processo è svolto dal cosiddetto. Galleggiamento causato. Ma da dove viene e quali forze assicurano che tutto sia così facile in acqua?
Quello di cui hai bisogno:
- Conoscenze di base di meccanica
Un esperimento sul galleggiamento
Oltre alla propria esperienza corporea, le forze che portano un corpo a galleggiare nell'acqua possono essere dimostrate anche in un semplice esperimento.
- Per questo non è necessario molto più di una molla a spirale (ad esempio da un raccoglitore ad anelli), un corpo non troppo grande in metallo e ovviamente una "piscina" per questo corpo. Spesso è sufficiente una ciotola o un misurino.
- Ora attacca il corpo di metallo alla molla a spirale e osserva l'espansione della molla, che è stata causata dalla forza di gravità, se la tieni in posizione verticale. Va da sé che il corpo e la molla devono essere coordinati tra loro.
- Ora posiziona il tuo pezzo di metallo sulla molla verticalmente sott'acqua. La molla dovrebbe essersi leggermente ridotta, forse in modo significativo, a causa della galleggiabilità che il metallo sperimenta nell'acqua.
- Il pezzo di metallo che hai immerso nell'acqua ha subito una forza opposta alla forza di gravità, cioè va verso l'alto.
- Sentiti libero di provare diversi materiali.
- L'esperimento non dice ancora nulla su come nasce questa forza misteriosa.
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La forza di galleggiamento: da dove viene?
La domanda è giustificata, perché come può l'acqua esercitare una forza tale sul corpo metallico da sembrare semplicemente più leggero?
- L'acqua, infatti, esercita anche una pressione, detta pressione gravitazionale o pressione idrostatica.
- La pressione di gravità aumenta con la profondità, esperienza comune a tutti i subacquei.
- La pressione gravitazionale dell'acqua punta in tutte le direzioni.
- Se metti un corpo sott'acqua, c'è una pressione maggiore sotto che sopra.
- In altre parole: l'acqua preme contro l'oggetto dal basso con una forza maggiore di quella che l'acqua preme dall'alto.
- La differenza tra queste due forze corrisponde alla forza di galleggiamento. La galleggiabilità si verifica perché l'acqua ha pressioni diverse a profondità diverse ed esercita forze diverse sulla stessa superficie di un oggetto.
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