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Come fanno
le gigantesche navi da crociera o le portaerei a
galleggiare? La risposta sta nel Principio di Archimede:
Un corpo immerso in un fluido riceve una
spinta verticale dal basso verso l'alto pari al peso del
volume di fluido spostato.
Tutti
sappiamo che il nostro pianeta è avvolto da uno strato
d'aria e che la sua superficie si presenta occupata, in
gran parte, da acqua. Possiamo quindi affermare che,
dovunque ci troviamo (in montagna come in fondo al
mare), noi terrestri siamo costantemente immersi in un
fluido e quindi sottoposti alla spinta citata nella
definizione.
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I
palloncini cosiddetti volanti sono appositamente
gonfiati con gas particolarmente leggeri (più dell'aria)
in modo che il loro peso totale (peso dell'involucro
plastico + peso del gas in esso contenuto) risulti più
leggero di quello relativo al volume dell'aria di cui
viene occupato il posto.
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Al
peso del palloncino si contrappone la spinta
ascensionale (fig. 1), di cui si può facilmente
valutare l'intensità moltiplicando il volume del
palloncino (equivalente al volume del fluido
spostato) per il peso specifico dell'aria che
abbiamo visto essere pari a 1,226 grammi / litro.
Ipotizziamo che il nostro palloncino abbia un volume
di 15 dm3 (15 litri) e che il suo peso sia pari a 10
grammi, la spinta sarà:
1,226 X 15 = 18,39 grammi
Se sottraiamo alla spinta il peso proprio del palloncino, avremo:
18,39 – 10 = 8,39 grammi
di spinta risultante che costringerà l'oggetto a salire verso
l'alto.
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L'esempio del palloncino è un caso particolare in
quanto, avendo l'aria un peso specifico bassissimo,
l'effetto della spinta ascensionale risulta evidente
solo su oggetti relativamente leggeri e voluminosi.
Nei liquidi il fenomeno è molto più tangibile in
quanto, avendo essi un peso specifico consistente,
imprimono spinte ascensionali anche notevoli.
E' per questo motivo che una portaerei, nonostante
il suo peso ed il carico che trasporta, galleggia
senza alcun problema; infatti la sua carena sposta
un volume d'acqua tale che la corrispondente spinta
bilancia tutto il peso gravante.
A completamento di quanto detto, diremo che un corpo
ha assetto positivo (fig 2-a) se la spinta prevale
sul peso, neutro (fig. 2-b) se spinta e peso si
equilibrano, negativo (fig. 2-c) se il peso prevale
sulla spinta.
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