valgono anche per i fluidi, valgono per tutti i tipi di materia, hanno validita' universale.
il pistone fa forza sul fluido e il fluido fa una forza opposta sul pistone.
Definizione di pressione nel S.I.
| FN | |
| p = |
|
| A |
- p = pressione su una superficie
- FN = forza normale alla superficie, e' la componente normale della forza di contatto
- A = area della superficie su cui agisce la forza
| newton | |
| pascal = |
|
| m2 |
UM abbreviate:
Pa= pascal;
N= newton
La forza di 1 newton sulla superficie di 1 m2 produce la pressione di 1 pascal
Si riferisce a un fluido in quiete contenuto in un recipiente chiuso.
Se si fa variare la pressione su una zona-superficie del recipiente,
di conseguenza la variazione si trasmette invariata su tutte le altre zone-superfici, cmq orientate.
Legge di Stevino, detta legge della pressione idrostatica.
p = ps*h
- p = pressione su una superficie
- ps = peso specifico del liquido
- h = profondita' a cui si trova la superficie
Nell'ipotesi che:
- il tubo sia indeformabile
- e il tubo sia impermeabile
- e il fluido sia incomprimibile
allora si ha: volume entrato = volume uscito.
Pistone e cilindro.
sono schematicamente costituti da una coppia di pistoni.
Dedurre la forza fatta dal pistone B.
Schema 1: il pistone motore fa forza sul
liquido, di conseguenza il liquido fa forza sull'altro pistone.
| Schema 2: | FA | → | pA | → | pB | → | FB |
Essenza: pB=pA
come detto nella legge di Pascal,
e non FB=FA
come invece si ha nel caso dei solidi.
Dedurre lo spostamento fatto dal pistone B.
Schema 1: il pistone motore sposta il
liquido, di conseguenza il liquido sposta l'altro pistone.
| Schema 2: | sA | → | VA | → | VB | → | sB |
Essenza: VB=VA
come conseguenza della incomprimibilita' dei liquidi,
e non sB=sA
come invece si ha nel caso dei solidi.
Confrontare i pistoni del "torchio idraulico":
Il pistone che fa piu' forza non
fornisce piu' energia, poiche' fa meno spostamento.
Dedurre la forza fatta dal pistone B.
Giustificazione con le formule dei passaggi:
| FA | ||||
| (1) | pA | = |
|
(1a) definizione di pressione |
| AA |
| (2) | pB | = | pA | (2a) legge di Pascal |
| (3) | FB = pB*AB | (3a) definizione di pressione |
Fare il passaggio totale: basta sostituire
| FA | ||||||||
| (4) | FB | = | pB*AB | = | pA*AB | = |
|
*AB |
| AA |
Riscritta per evidenziare la dipendenza di FB da FA.
| AB | ||||
| (5) | FB | = |
|
*FA |
| AA |
Dedurre lo spostamento fatto dal pistone B.
Giustificazione con le formule dei passaggi:
| (1) | VA = AA*sA | (1a) formula volume del cilindroide |
| (2) | VB | = | VA | (2a) incomprimibilita' del liquido |
| VB | ||||
| (3) | sB | = |
|
(3a) formula volume del cilindroide |
| AB |
Fare il passaggio totale: basta sostituire
| VB | VA | AA*sA | |||||
| (4) | sB | = |
|
= |
|
= |
|
| AB | AB | AB |
Riscritta evidenziare la dipendenza di sB da sA
| AA | ||||
| (5) | sB | = |
|
*sA |
| AB |
Relazione tra forza e spostamento
| AB | AA | |||||||
| FB*sB | = |
|
*FA | * |
|
*sA | = | FA*sA |
| AA | AB |
- fa piu' forza del pistone che fa da motore.
- pero' fa meno spostamento.