Forze di azione e reazione nei fluidi

SCOPO: Individuare le forze che agiscono su un pesetto immerso nell'acqua.

MATERIALI:

1. bilancia a molla
2. pesetto (50 g)
3. sostegno per il pesetto (10 g)
4. becher
5. acqua
6. dinamometro (Cos'è un dinamometro?)

PROCEDIMENTO:

1. Verso un po' d'acqua nel becher e lo posiziono sulla bilancia. Inserisco il pesetto nel sostegno e lo collego al gancio del dinamometro.
   Posiziono il pesetto sopra il becher, in modo tale che sia sospeso sull'acqua.
2. Verso un po' d'acqua nel becher e lo posiziono sulla bilancia. Inserisco il pesetto nel sostegno e lo collego al gancio del dinamometro.
   Inserisco il pesetto nell'acqua, tenendolo a metà altezza.
3. Verso un po' d'acqua nel becher e lo posiziono sulla bilancia. Appoggio il pesetto sul fondo del becher.
   

OSSERVAZIONI: Quando inserisco il pesetto nell'acqua, il peso aumenta. Man mano che avvicino il pesetto al fondo, il peso aumenta.
Il contario avviene nel dinamometro: quando il pesetto si trova vicino alla superficie, la forza erra maggiore di quando è vicino al fondo.

CONCLUSIONI: Siamo riusciti a individuare le forze che agiscono sull'acqua e sul pesetto. In tutti e tre i casi sul becher agiscono tre forze: quella di gravità (F_g),che è bilanciata dalla reazione vincolare (R_v). La bilancia misura il peso dell'oggetto (P₁). Anche sul pesetto agiscono tre forze: la forza di gravita (F_g), una tensione (T₁), creata dalla mia mano e il peso che ha seconda di dove si trovi il pesetto è maggiore o minore. Quando il pesetto è fuori dall'acqua, allora la bilancia non misura niente. Quando il pesetto è sul fondo, la bilancia misura la somma delle due forze peso (P₁+P₂). La tensione è inutile e nel disegno viene considerata come reazione vincolare (R_v). Quando il pesetto si trova in acqua, oltre alla tensione (T₁), effettuata dalla mia mano, è presente anche una spinta idrostatica (S_i).