Come calcolare la profondità dalla pressione

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Leggi, equazioni, Pascal, Newton. Per qualcuno tutto ciò avrà poco significato, ma i più esperti già avranno capito in che campo ci troviamo. Siamo nel campo della statica dei fluidi, meglio nota come idrostatica. L'idrostatica è la scienza, branca della meccanica dei fluidi, che studia i fluidi in stato di quiete. È una materia presente in diverse facoltà universitarie, tra cui ingegneria e matematica. In questa breve guida vi forniremo qualche utile consiglio su un argomento piuttosto spinoso. L'argomento in questione è come calcolare la profondità dalla pressione.  

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Occorrente

  • nozioni di idrostatica
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Uno dei metodi più accreditati per calcolare la profondità dalla pressione è attraverso la Legge di Stevin. In italiano è più nota come legge di Stevino. Simon Stevin fu il primo che formulò l'equazione lineare per calcolare la pressione presente ad una data profondità entro una colonna di fluido. Naturalmente solo se si conosce anche la densità del fluido in questione. La legge di Stevin si considera una semplificazione della più complessa equazione di Eulero. Un esempio concreto del concetto di calcolo di profondità dalla pressione è la forza gravitazionale che spinge le porzioni di liquido in una colonna d'acqua.

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Per calcolare la profondità dalla pressione ci avvaliamo quindi della Legge di Stevin.

La legge di Stevin sostiene che una colonna di fluido con densità costante P esercita in un suo punti di profondità h una pressione direttamente proporzionale alla profondità Δz e al campo medio . Nel caso della "nostra" Terra il valore medio da tenere presente è naturalmente quello del campo gravitazionale terrestre. Il suo valore è il seguente: g≈9,8 m/s².
La formula della Legge di Stevin sarà dunque la seguente: Δp=p
Δz

che, in forma vettoriale diventa:
Δp=p Δr
.

Continua la lettura
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Per calcolare la pressione dalla profondità si deve tenere presente un'altra cosa fondamentale. Se il liquido in questione è omogeneo, la variazione della sua pressione è direttamente proporzionale alla sua distanza dalla superficie libera, alla sua accelerazione e alla densità del liquido. Ancora non basta però. A tutto ciò dobbiamo sommare la pressione atmosferica alla superficie del liquido. La pressione atmosferica alla superficie del liquido, si trasmette nel fluido per mezzo della Legge di Pascal. Solo in questo modo si otterrà ciò che in gergo si chiama pressione idrostatica assoluta. Siamo giunti a quest'ultimo passo della guida che forse è il più importante e pertanto c'è bisogno di molta più concentrazione.
 .

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Se il concetto vi risulta troppo ostico, fatevi aiutare da un esperto in materia! Saprà chiarirvi tutti i punti più complicati!
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