Come funzionano i vasi comunicanti

tramite: O2O
Difficoltà: facile
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Introduzione

Il principio dei vasi comunicanti consiste in quella legge fisica la quale stabilisce che un liquido contenuto in due o più contenitori tra di loro comunicanti, si ritrova a raggiungere lo stesso livello, in presenza della forza di gravità. Questo principio può essere compreso soltanto dopo aver capito il concetto della pressione, che in fisica è definita come il rapporto tra la forza esercitata su un corpo e l'area in cui essa viene esercitata. Pertanto, non vi rimane altro da fare che continuare nella lettura di questa guida e breve guida, in modo tale da scoprire come funzionano i vasi comunicanti. Nei passi seguenti, quindi, parleremo di fisica e di vasi comunicanti, attraverso una sorta di lezione abbastanza semplice, chiara ed intuitiva.

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A parità di una forza esercitata, la stessa tende a concentrarsi su un'area molto più piccola

Per prima cosa, è fondamentale fare qualche piccolo esempio, in modo tale da comprendere i concetti in modo agevole. Immaginiamo di battere un martello su un chiodo contro un muro, e di fare la la stessa operazione, avvalendosi di una caffettiera al posto del chiodo. Come si potrebbe facilmente intuire, mentre nel primo caso il muro viene facilmente perforato, se si utilizza la caffettiera tutto questo non avviene. Questo succede perché, a parità della forza esercitata, la stessa tende a concentrarsi su un'area molto più piccola nel caso del chiodo. Infatti, si avrà il seguente calcolo: P=F/A (o, equivalentemente, F=p*A), in cui per P si intende la pressione esercitata, mentre F sta per forza ed A indica l'area interessata. Quindi, a parità della forza impressa sul chiodo e sulla caffettiera, la pressione sarà maggiore nel caso in cui l'area sia minore. Questo concetto consente anche di spiegare anche perché i fachiri possano sdraiarsi su un letto di chiodi. Tra l'altro, possiamo affermare che più chiodi ci sono, a parità di superficie del corpo, meglio è. Infatti, la forza peso P = mg viene bilanciata dai chiodi, diciamo in numero di N. Per tale motivo la pressione di ciascun chiodo contro il corpo è data dalla formula: P = F/A = (mg/N) / A = mg/NA. Si capisce come più elevato è il numero dei chiodi N, maggiormente la pressione per singolo chiodo si riduce.

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I corpi presenti sulla superficie terrestre sono soggetti alla forza peso della colonna atmosferica

A questo punto, viene da chiedersi cosa ha a che fare la pressione con i vasi comunicanti. La risposta si spiega in poche righe. Sappiamo bene che tutti quanti i corpi presenti sulla superficie terrestre sono soggetti, costantemente, alla forza peso della colonna di atmosfera sovrastante. In buona sostanza di tratta di un'infinità di molecole di gas, tra cui annoveriamo principalmente l'azoto e l'ossigeno. Pertanto i vari corpi sono sottoposti ad una certa pressione, la quale non dipende dalla forma che un corpo presenta oppure dalla sua orientazione, ma esclusivamente da quanto è alta la colonna di gas che lo sovrasta. Quindi, in ultima analisi, la pressione esercitata dipende dalla quota del corpo stesso sopra il livello del mare.

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Tutte le superfici orizzontali possono essere definite equipotenziali

Due punti qualsiasi di un corpo sottoposto alla pressione atmosferica, subiscono la medesima pressione esclusivamente se si trovano alla medesima quota. In questo caso si definiscono equipotenziali. Ne consegue che tutte le superfici orizzontali sono equipotenziali. Quanto abbiamo esposto sopra, rientra nei principi di base per comprendere la legge fisica della comunicazione dei vasi. Questi principi che consentono di continuare, facilmente, nell'approfondimento della materia.

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