Semestre filtro - Medicina, Odontoiatria, Veterinaria, - quiz estratto dal libro "Quiz di Fisica" di Francesco Serafini
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FISICA
UNITA' DIDATTICA 3 - Meccanica dei fluidi
U.D. 3.2 (Secondo la ripartizione del Syllabus di Francesco Serafini) - Leggi dell'idrostatica: legge di Stevino per la pressione nei liquidi in funzione della profondità; principio di Pascal per la trasmissione della pressione nei fluidi incomprimibili; principio di Archimede per la spinta che un fluido esercita su un corpo immerso. Analisi delle condizioni di galleggiamento. Strumenti e metodi per la misura della pressione (esperimento di Torricelli, manometro).
1. In acqua (ρ = 1000 kg/m³) un punto si trova a 3,0 m di profondità. Assumendo g = 10 m/s² e pressione atmosferica P₀ = 1,0×10⁵ Pa, quanto vale la pressione assoluta nel punto?
Quiz 1 – Risposta C
Nel liquido in quiete la pressione cresce linearmente con la profondità: prima si calcola l’aumento di pressione idrostatica dovuto alla colonna d’acqua sovrastante, poi lo si somma alla pressione atmosferica di superficie.
𝐏 = 𝐏₀ + 𝚫𝐩 = 𝐏₀ + 𝛒𝐠𝐡
Con h=3,0 m avremo
Δ𝐩 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 ⋅ 𝟏𝟎 ⋅ 𝟑,𝟎 = 𝟑,𝟎•𝟏𝟎𝟒 = 30000 𝐏𝐚
La pressione assoluta è quindi:
𝐏 = 𝐏₀ + 𝚫𝐩 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 + 𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎 = 𝟏𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐏𝐚 = 𝟏,𝟑•𝟏𝟎𝟓 𝐏𝐚
Che corrisponde a 1,3 atm.
Perché le altre risposte sono errate:
A: È solo la pressione idrostatica (manometrica) dovuta ai 3 m d’acqua; manca il contributo della pressione atmosferica.
B: È la pressione in superficie; trascura l’aumento con la profondità.
D: Sovrastima l’aumento di pressione: in acqua l’incremento di circa 1 atm si ha ogni ~10 m, non ogni metro.
E: È un valore tipico di profondità molto maggiori (ordine di decine di metri), non di 3 m.
