Semestre filtro - Medicina, Odontoiatria, Veterinaria, - quiz estratto dal libro "Quiz di Fisica" di Francesco Serafini
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\mathbf{P\ = \ P₀\ + \ \Delta p = P₀\ + \ \rho gh}
Con h=3,0mh\ = \ 3,0\ m avremo Δ𝐩=𝟏𝟎𝟎𝟎⋅𝟏𝟎⋅𝟑,𝟎=𝟑,𝟎•𝟏𝟎𝟒𝐏𝐚\Delta\mathbf{p\ = \ 1000 \cdot 10 \cdot 3,0\ = \ 3,0 \bullet}\mathbf{10}^{\mathbf{4}}\mathbf{\ Pa}. La pressione assoluta è quindi:
𝐏=𝐏₀+𝚫𝐩=𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎+𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎=𝟏𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎𝐏𝐚=𝟏,𝟑•𝟏𝟎𝟓𝐏𝐚\mathbf{P\ = \ P₀\ + \ \Delta p = 100000\ + \ 30000\ = \ 130000\ Pa = 1,3 \bullet}\mathbf{10}^{\mathbf{5}}\mathbf{\ 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.



