Scarica studio della fisica dei fluidi e più Appunti in PDF di Fisica solo su Docsity! FLUIDI CON IL TERMINE FLUIDO INTENDIAMO UNA SOSTANZA CHE NON HA UNA FORMA PROPRIA, MA TENDE AD ACQUISIRE UNA FORMA CHE DIPENDE DAL RECIPIENTE CHE LO CONTIENE DISTINGUIAMO DUE TIPI DI FLUIDI: - LIQUIDI: HANNO UN VOLUME BEN DEFINITO, MA LA FORMA SI ADATTA AL RECIPIENTE. SONO INCOMPRIMIBILI (LA LORO DENSITA’ NON DIPENDE DALLA FORZA AD ESSI APPLICATA) - AERIFORMI: OCCUPANO TUTTO IL VOLUME A LORO DISPOSIZIONE. SONO COMPRIMIBILI: SE VARIA LA DIMENSIONE DEL CONTENITORE CAMBIA LA DENSITA’ DELL’AERIFORME 1 LE MOLECOLE DI UN AERIFORME (GAS) SI MUOVONO MOLTO VELOCEMENTE UNA RISPETTO ALL’ALTRA E INTERAGISCONO PRINCIPALMENTE FRA LORO TRAMITE URTI. FRA UN URTO E L’ALTRO SI MUOVONO DI MOTO RETTILINEO UNIFORME LE MOLECOLE DI UN LIQUIDO SONO ‘SCHIACCIATE’ UNA CONTRO L’ALTRA ED OCCUPANO IL MINIMO VOLUME POSSIBILE, COMPATIBILMENTE CON IL VOLUME PROPRIO DELLE MOLECOLE. PI eEssioHE
Inporta la rorra esercitata SU UnIba CU SUPENFICG
E ”
F
P: giauclezza scalaV@ che assume 4
N
LA). ite
TORRICELLI 1torr= 133.32 Pa
MILLIMETRO DI MERCURIO 1mmHg=1torr
ATMOSFERA 1 atm = 101 325 Pa = 1013.25 mbar =1.01325 bar
ATMOSFERA TECNICA lata =98 066.5 Pa
s
“bar < t0°Pa Amilibap = Ambars 10° fa
EWUI LIBRO STATICO IN UN UGBVIDO
perché sia im eguililbmo bisogna che la risultante delle Forre agenti su ciascuna molecdla ga Wu
supponiamo Che il pelo litro non sa L 33
Fn
PortA L: nontenzze la molecola adesa 3 quelle sobtostanei
FoRzA //: Fa scorrere le molecole —|» o n equilibrio
SI taggronge leguilibrio quando la componente. della E, alla supercicie sars” nulla. aero
quando la Forza oli gravita sari” + alla svpergicie ovveto quando la superricie
savf equipotenziale rispetto al campo grevitsitcnae
PRESSIONE Ipo STATICA
essendo il liguiolo in equilibrio Sta In soperricie che im proronsuta” la tHsultante delle Forze agenéi
SAS nulla
» Îl palloncino diventa più piccolo | » Ciò significa che il palloncino
pereffetto della pressione esercita- _ | subisce dappertutto la stessa pres
ta dal pistone sull'acqua, ma con- | sione e la forza è, in ogni punto,
cesena press SV parete serva lasua forma sferica. perpendicolare ala sua superficie
-eESetuta press SU Molecole. sobtosétanti
- ESCtuta press SU Molecole. sovnasranti conero F peso
“ESCHE press SU molecole adiacenti Per Impeclire. moto Ootttiontate
la press volrostatica € la pressione che in condizione cli equilibrio agisce in lolte le direzioni
LEGGE DI STEVINO
la pressione. € dovuta èl peso della colonna del ligudo Sovnasrante, la pressione. awenta
ono la profondita
dr: de'dy.da porndei è
RUE VR Uh SE
Ù: testone Supurricile che il liguiclo esercita hel fentabico di portare le molecole della svperricie. nol volume
minimizzando l'area di superticie
>
per durentare da applicano và porca f
da. 2ldx dw: Fides Yda 1 Yard vi
Se un liguiolo non € scegieso a Forze, | Foresione Fendono a fenere dssieme le
molecole del liguidlò e cercieranno di minimizzare la superricie dato che tutte le molecole
Sono soggette 8d wma Forza Verso l'interro del liguido stesso
PRINCIPIO ARCMINREDE
Uh corpo Imnerso nel fFiviolo riceve una spint> dal basso verto fallo par al pese del volome
di Fiutdlo Spostato
consiclerramo n recipiente di liguiolo in equilibrio statico con densita S
poniamo Un compo di massa: M e velume V intetarente Sommerso
è senta massa M
? >
la Forta dovuta sila pressione Fis Fs: Wy Nvolta verso l'albo
per avere equilibrio e hon potazione la forza di spinta deve essere applicata nel centro di massd
® con massa M
Fei FPC)
Ref Arre Gra
Fi<Fp: Fa Nvolta vesro Basso —» cggebto scendle verto il fondo
Fis fe: Fa hula — oggetto rimane Fermo
F>Fp: Fa NuolGa vesro AUTO ogg 6660 Sale verso la superrice A raggiungers leguilibro granolo
Fo D Sua: Vin M di
STABILITÀ DELLE NAVI
PER UNA NAVE E’ IMPORTANTE CHE NEL CASO IN CUI AVVENGA UNA ROTAZIONE
\ASCA UNA Enc IR IN GRADO DI
E, SFRUTTANDO LA SPINTA DI
l'oggetto emergersT parzialmente
Soa V-9> Msg » suibro fs
ARCHIMEDE E LA FORZA PESO DELLA NAVE STESSA. SE IL CENTRO DI SPINTA E'
FLUIDI JM NoOvINENTO
considerano ur Fluido In mobo stazionario Sigin ica che Ogni punto bvlte le molecole passano
con lb stessa velocità
ogni parbicella di Fluido segue na ben detimta Eratettoria derinita linea di FLUSSO della partedo
bale braiettona viene costruita con le stesse regole ste per le linee di Forza del capo
ele bbrostatico. le linee dli Flusso non possono incrociarzi DD
d2 è Ydl
Noto STAZIONARIO
enbreranno sco le particelle distanti Vidé da mgresso
Conde b9/w
dp Si Vide = fc Su Vede delgi Vi è g, Sv lo » pv costante
di. dMy dti: p dti: p Si Vide
di = 9, dx «fi Su de
Gn: portata massica. se inun Fividlo In mobo stationa rio È costante
bv: portata volumico > cosdeto f : p, » SV. SU
EQUATIONE DI CONTIMVITÀ
onsiderando che V non € uguale in bobti 1 pintt Uni
[ene], VATEDSERS bu {Fot Re dia
A -(6n, + Gna) = 4 9,6 Ta ds - {Ate diw fare
(mid dv IP dv: flor) ds: -( ve (pi)
qui | ser. ( gorgo (ego È lume e
fio OIverGERZA
Piche l'integrale cleve essene nullo vm deo se Fluido Incomprimi bile doro
ERUATIONG PI BerHovL]
PoihT le parbicette che anbrano portano E mecc dl Sistema, mentre qulie che
escono partono Foon me le che Emece dovranno essere Ugeali
dEnece; = Com; * Eng; «id, U'+ dM;gh;
Enc + costante
dle,
ci
= Eoyut Creme i Mae + dMgh,
là vanazione cli Emece deve essere uguale al lavoro delle Festerno Che agiscono SUI ligudo.
fai Forze sono Aduuvée clilla pressione iclravlicà SUlla sezione chi Ingresso e di vecia
AW; è Fs; = pi Aj- ds; = Pi di
CRI CERERE CRESTA
AU > deere Db AM Sile dine dlmeczi PA Ri DU e LAME Mgh = $AM UT + dligh,
OH; - IM, == dM. gd —b dVs 5
p- SM pi dite, tomi + dM.gh,- LAM U+ dMish, Pilfa dutaghao {u- gh;
3A Vi I?
Pia dla costante
Di= 93 9 ® P4 pu pgh e contente
‘altesza
Plezomebrica
TEORENA Torricecci
per calcolare UV Uscita Fluido da un Roo più piccolo Hispetto a superricie Fleido
hsupe higoth Fiup = Proro = Po
Al poro 95, (Vino 6)" Winemro ISforo = IVroro Sfao le
® Vine Sup Vino: Sino
dM,n * IS fc Uninoy Stop © Pre Sup
gt put polo -Rt Ipuitpoh >» fo +_99 (emo h) = Ro+ 9 Vo +93I0000 — ghe fl Vie EGR
nel cao in cui: — Sup foro btascorabile rispesto Sup serb
— dexsità’ liguiclo = bobli 1 ponti
LA VISCOSITA’ ( ) FA SI CHE LE PARTICELLE DI STRATI DIVERSI SIANO LEGATE FRA LORO, QUINDI A • MAGGIOR VISCOSITA’ CORRISPONDERA’ UNA MAGGIOR TENDENZA AD AVERE UN MOTO LAMINARE LA LARGHEZZA DEL CONDOTTO (L) INFLUENZERA’ IL COMPORTAMENTO DEL FLUIDO PERCHE’ LO • STRATO LIMITE FARA’ SENTIRE IL SUO EFFETTO STABILIZZANTE (FAVORENDO IL MOTO LAMNARE) TANTO PIU’ QUANTO PIU’ IL CONDOTTO SARA’ STRETTO. MAGGIOR LARGHEZZE MAGGIOR FACILITA’ DI AVERE MOTO TURBOLENTO. LA DENSITA’ DEL FLUIDO ( ) E’ INDICE DELLA SUA INERZIA. SE IL FLUSSO DEVE DEVIARE PER SEGUIRE • LA DIREZIONE DEL CONDOTTO, UNA MAGGIOR DENSITA’ RENDE CIO’ PIU’ DIFFICILE. INOLTRE, UNA VOLTA DEVIATO IL FLUIDO DALLA SUA TRAIETTORIA, SARA’ PIU’ DIFFICILE ARRESTARNE LA DEVIAZIONE - LA VELOCITA’ DEL • FLUIDO (v) HA UN EFFETTO ANALOGO: SE IL FLUIDO E’ PIU’ VELOCE E’ PIU’ DIFFICILE DEVIARLO E, SE DEVIATO, LE MOLECOLE SI ALLONTANANO RAPIDAMENTE DALLO STRATO DI PROVENIENZA Il comportamento del Fluido E inelventato dal rapporto Fa viscosits dinamica edencita . rate rappolto
St definisce viscosiltòS cinematica, contiene in se sia l'interazione ielaéiva dil interationi lra sérabi
ma anche quella relafiva Dliinertia del Florob
i Flvioli che von variano foto viscosta con la velocibà si chiamano FiWIRDI NewioHiani
CADUTE PI PRESSIONE
se la portata è costante labbro viscoso mi Fa perdere pressione A Ma B
L n
3 - quota costante —® Efo = Eno
— velouta media costante —» Cch, + 6 È
Pat i pali sgha: Po tipi ipghsi Lone don
le perdite cli canco Aipendono da:
“Forma e dimencione del condobo
- lipo di moto
- porcoto Si ogni molecola di Fiviclo si Fa canco di dissipare in certo quansitabivo di cuetgia
felvsso più molecdle Eivitanno per uniti di fempo causando Una maggiore cliss]pà Ziove
di energia
fa-Pa- R-6n
Ri sessista [PNALLICA del condotto ed £ carateerseica del condotto
NI se Îeumcherta del condotto
= ILY se l' cozione dad condolto
— È diversa a paria del condollo, se il moto È larunare oppore turbolento — a panta di portata il mo
turbolento causa magg ion
dissipa ioni
per mantenere Un Flusso SÉATIMAHIO In un condolbto anizzontale In va Circorto idraulico cnvso
È necessario generate una difrerenza cdi pressione In un circuito CMuso, «Ud SI obbeene
bramibe una Pompa idraulica
FLUIDI NEL CORPO UMANO 21 IL FUNZIONAMENTO DEL CORPO UMANO HA COME ELEMENTI FONDAMENTALI DUE APPARATI BASATI SUI FLUIDI: - APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO - APPARATO RESPIRATORIO NELL’APPARATO CARDIOCIRCOLATORIO IL FLUIDO E’ IN FASE LIQUIDA ED IL CIRCUITO IDRAULICO E’ CHIUSO, PER CUI NECESSITA UNA POMPA (IL CUORE) NELL’APPARATO RESPIRATORIO IL FLUIDO E’ IN FASE GASSOSA, IL CIRCUITO E’ APERTO E IL PROCESSO DI INSPIRAZIONE ED ESPIRAZIONE E’ FINALIZZATO A RIEMPIRE E SVUOTARE (PARZIALMENTE) UN SERBATOIO (IL POLMONE) CHE SI ESPANDE E CONTRAE COME UN MANTICE