Fluidi e Pressione - Capitolo di Fisica

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Questions and Answers

Quale affermazione riguardo alla tensione superficiale è corretta?

Il sangue ha una tensione superficiale di 0.058 N/m a 37°C. (correct)

La tensione superficiale dell'acqua aumenta con l'aumento della temperatura.

Il plasma sanguigno ha una tensione superficiale inferiore all'acqua a 0°C.

L'alcool etilico ha una tensione superficiale superiore all'acqua a 20°C.

Cosa accade alla forma della superficie di un liquido in un recipiente se la forza di adesione è maggiore della forza di coesione?

Il liquido si incurva verso l'alto. (correct)

Il liquido si incurva verso il basso.

Il liquido evapora rapidamente.

Il liquido rimane piatto.

Qual è la relazione tra l'angolo α e le forze di adesione e coesione?

Se α = 0°, il liquido è completamente incollato alla parete.

Se α = 90°, le forze di adesione e coesione sono uguali. (correct)

Se α < 90°, il liquido non bagna la parete.

Se α > 90°, le forze di adesione sono superiori alle forze di coesione.

Che cosa determina il collasso di un vaso quando viene utilizzato un tubo capillare?

Il raggio del tubo è inferiore al raggio critico Re. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo alla forza di coesione è vera?

La forza di coesione è responsabile della curvatura del liquido verso il basso in presenza di adesione inferiore. Signup and view all the answers

Qual è l'unità di misura della pressione nel Sistema Internazionale?

Pascal Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardanti i fluidi è errata?

I liquidi non hanno volume proprio. Signup and view all the answers

Cosa causa la pressione esercitata da un aeriforme verso l'esterno?

Il movimento e gli urti tra le molecole del gas. Signup and view all the answers

Qual è la principale causa della pressione nei liquidi?

La forza peso del liquido e la pressione sulla superficie libera. Signup and view all the answers

Secondo il principio di isotropia delle pressioni, come varia la pressione in un fluido?

Aumenta con la profondità e varia in tutte le direzioni. Signup and view all the answers

Qual è la relazione corretta tra forza, superficie e pressione secondo il martinetto idraulico?

p = F / S Signup and view all the answers

Che cosa indica la pressione in un fluido a riposo su una superficie interna?

È uniforme su tutte le direzioni e varia con la profondità. Signup and view all the answers

Quale tra le seguenti affermazioni sul comportamento dei liquidi è vera?

La pressione aumenta a causa della gravità. Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardanti la pressione in un fluido in quiete è corretta?

La pressione è uguale in tutte le direzioni alla stessa profondità. Signup and view all the answers

Qual è l'equazione corretta per descrivere la variazione di pressione secondo il principio di Stevino?

$dp = \rho g dz$ Signup and view all the answers

Cosa indica il vantaggio meccanico in un martinetto idraulico?

Il rapporto tra le forze in uso e le aree delle superfici. Signup and view all the answers

Qual è la formula per calcolare la pressione idrostatica a una certa profondità in un fluido?

$P = P_H + \rho g \Delta h$ Signup and view all the answers

Qual è l'effetto della pressione atmosferica all'aumentare dell'altezza?

Diminuisce. Signup and view all the answers

Qual è la causa principale della spinta verso l'alto che riceve un corpo immerso in un liquido?

Il peso del volume del fluido spostato. Signup and view all the answers

In un fluido, come varia la pressione con l'aumento della profondità?

Aumenta linearmente. Signup and view all the answers

Quale affermazione è falsa riguardo alla pressione in un fluido?

La pressione è inversamente proporzionale alla densità. Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive correttamente il comportamento di un corpo che affonda in un fluido?

Il peso del corpo è maggiore del peso del fluido spostato. Signup and view all the answers

Cosa succede a un corpo completamente immerso in un fluido se la densità del corpo è minore di quella del fluido?

Il corpo galleggia. Signup and view all the answers

Qual è la relazione tra le forze di Van der Waals e la tensione superficiale?

La tensione superficiale è causata dalla coesione tra le molecole del fluido. Signup and view all the answers

In quale situazione un corpo emergerà parzialmente dal fluido?

Se la spinta idrostatica eguaglia la forza peso. Signup and view all the answers

Come agiscono le forze di Van der Waals alle piccole distanze?

Sono repulsive. Signup and view all the answers

Qual è l'effetto della densità del fluido sulla spinta idrostatica?

Un fluido più denso esercita una maggiore spinta idrostatica. Signup and view all the answers

Quale condizione determina che un corpo rimanga in equilibrio in un fluido?

Il peso del corpo è uguale al peso del fluido spostato. Signup and view all the answers

Cosa si intende per tensione superficiale di un liquido?

Risultante di forze dirette verso l'interno del fluido. Signup and view all the answers

Study Notes

FLUIDI

I fluidi si dividono in liquidi e aeriformi.
I liquidi hanno volume proprio e assumono la forma del recipiente.
Gli aeriformi non hanno volume proprio e assumono la forma e il volume del recipiente.
A differenza dei solidi, una forza efficace su un fluido deve essere applicata a una superficie, non a un punto.
In quiete, la forza è sempre perpendicolare alla superficie.

PRESSIONE

Poiché nei fluidi le forze agiscono su una superficie, è importante il concetto di pressione.
L'unità di misura della pressione è il Pascal (Pa).
1 Pa = 1 N/m².
Altre unità di misura includono il bar (1 bar = 10⁵ N/m²) e l'atmosfera (1 atm = 1,013 bar).
In un aeriforme, la pressione è dovuta agli urti e al movimento delle molecole del gas che provocano una variazione della quantità di moto.
Nei liquidi, invece, tale forza è trascurabile.

ISOTROPIA DELLE PRESSIONI

In un fluido a riposo racchiuso in un recipiente, la pressione esercitata su ogni parete è perpendicolare ad essa.
Considerando una superficie immaginaria all'interno del fluido, la pressione è perpendicolare alla superficie e uguale sulle due facce.
Altrimenti, si avrebbe la formazione di una corrente.
Nel caso dei liquidi, la pressione è principalmente dovuta al peso del liquido e alla pressione esercitata sulla superficie libera.
In generale, in un fluido, la pressione in un punto è uguale in tutte le direzioni, ma varia con la profondità a causa del peso del fluido stesso.

PRINCIPIO DI PASCAL

La pressione esercitata su una superficie infinitesima all'interno di una massa fluida ha lo stesso valore qualunque sia la giacitura della superficie.
La pressione viene trasmessa con la stessa intensità in ogni punto del fluido.
Il principio di Pascal è alla base del funzionamento del martinetto idraulico.
Una forza applicata su una superficie di un liquido viene trasmessa a un'altra superficie, generando forza maggiore su quest'ultima.
Il rapporto tra le due forze corrisponde al rapporto tra le due superfici.

VARIAZIONE DELLA PRESSIONE CON L'ALTEZZA

In un fluido in quiete, la pressione è uguale in tutte le direzioni alla stessa profondità.
In mare, la pressione aumenta con la profondità.
La pressione atmosferica decresce con l'altezza.
Le definizioni di densità (massa per unità di volume) e peso specifico (peso per unità di volume) sono richiamate.

PRESSIONE IDROSTATICA

Le forze su un piccolo volumetto di liquido sono dovute alla pressione esercitata dal fluido circostante e al peso del volumetto.
Le forze lungo le pareti laterali si annullano a vicenda.
La forza sulla superficie inferiore è uguale alla pressione sulla superiore aumentata di Δp.
Le forze sono perpendicolari, altrimenti si avrebbe corrente.

PRINCIPIO DI STEVINO

La variazione di pressione in un fluido è data dal prodotto della densità, dell'accelerazione di gravità e della variazione dell'altezza.
In un liquido con superficie libera, la pressione ad una profondità h è data dalla pressione atmosferica in superficie più il prodotto del peso specifico del liquido per la profondità.

LEGGE DI ARCHIMEDE

Un corpo immerso in un fluido riceve una spinta verso l'alto pari al peso del volume di fluido spostato.
La spinta idrostatica (forza di Archimede) è uguale al prodotto della massa del volume di fluido spostato per l'accelerazione di gravità.
La massa del volume di fluido spostato è maggiore quanto maggiore è la densità del fluido.
Se il peso del corpo immerso è maggiore del peso del volume di fluido spostato, il corpo affonda.
Se è uguale, il corpo resta in equilibrio.
Se è minore, il corpo galleggia.

FORZE DI VAN DER WAALS

Le forze di Van der Waals agiscono a livello molecolare.
Le forze sono attrattive a grandi distanze e repulsive a piccole distanze tra le molecole.
Sono responsabili della tensione superficiale e della capillarità.

TENSIONE SUPERFICIALE

Una molecola all'interno del fluido è sottoposta a forze in tutte le direzioni che si annullano a due a due.
Le molecole in superficie sono attratte all'interno del liquido, creando una tensione superficiale.
La tensione superficiale è una forza per unità di lunghezza esercitata sui bordi del liquido.
Si misura in N/m e si indica con τ.

CAPILLARITA'

Le forze di adesione tra le molecole di un liquido e il recipiente sono simili alle forze di coesione tra le molecole dello stesso liquido.
La forma della superficie libera del liquido viene influenzata dalle forze di adesione e coesione
Se la forza di adesione è maggiore della forza di coesione, il liquido bagna la parete e la superficie libera si incurva verso l'alto.
Se la forza di adesione è minore della forza di coesione, il liquido non bagna la parete e la superficie libera si incurva verso il basso (menisco convesso).
L'altezza raggiunta dal liquido nei capillari è inversamente proporzionale al raggio del capillare.

DINAMICA DEI FLUIDI

La dinamica dei fluidi è complessa, in particolare a causa della turbolenza.
Per semplificare, si considerano fluidi incompressibili, flussi laminari e assenza di viscosità

FLUSSO DI UN FLUIDO (PORTATA)

Flusso o portata è il volume (o massa) di fluido che attraversa una superficie in un'unità di tempo. Si misura in m³/s.
In un condotto con pareti rigide e in moto stazionario, il volume di fluido che attraversa due sezioni è lo stesso. Quindi il prodotto di sezione per velocità è costante.
La sezione per la velocità rappresenta la portata (es. 100 cm³/s in cui l'acqua scorre in una determinata sezione).

TEOREMA DI BERNOULLI

Il teorema mette in relazione velocità, forza peso, altezza e pressione in un fluido.
La somma della pressione, dell'energia cinetica per unità di volume e dell'energia potenziale per unità di volume è costante lungo una linea di flusso.
In un fluido in movimento, la pressione diminuisce all'aumentare della velocità.
In un tubo di sezione variabile, la pressione diminuisce dove la sezione diminuisce (effetto Venturi).

LIQUIDI VISCOSI

Nei fluidi reali, la viscosità è importante, ovvero la resistenza nel flusso causata dallo scorrimento di uno strato di fluido sull'altro, creando attrito.
Ogni strato di liquido trascina lo strato sottostante, con velocità decrescenti in direzione del flusso.
Questo tipo di movimento è chiamato moto laminare.
La forza di attrito viscoso dipende dal coefficiente di viscosità n.
Il coefficiente di viscosità dipende dalla temperatura e pressione.

MOTO DI UN FLUIDO IN UN TUBO

Se la velocità supera un valore critico, si hanno vortici e lo scorrimento non è più regolare (moto turbolento)
La velocità critica è data dalla relazione Vc = Rcn/Rp.

CIRCOLAZIONE DEL SANGUE

Il ventricolo sinistro alimenta la circolazione sistemica.
Il ventricolo destro alimenta la circolazione polmonare.
La portata è costante in un ciclo cardiaco, quindi è costante la quantità di sangue che circola al secondo (es. 5 litri al minuto).
La portata totale nei vasi si somma in corrispondenza dei vasi paralleli.
La velocità del sangue nelle arterie è inversamente proporzionale alla sezione del vaso.
Il lavoro del cuore è diverso da zero nella fase di svuotamento del sangue dai ventricoli.

ANEURISMA

Nell'aneurisma, un vaso sanguigno si ingrossa e, se la parete non resiste alla pressione, può scoppiare.
Il tono vasomotore può regolare l'elasticità e prevenire lo scoppio.

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Description

Questo quiz esplora i concetti fondamentali sui fluidi e sulla pressione. Analizza le differenze tra liquidi e aeriformi, e come la pressione si comporta in ciascun tipo di fluido. Scoprirai anche le unità di misura della pressione e il principio di isotropia delle pressioni in un fluido. Preparati a testare le tue conoscenze in fisica!