Principio di Archimede: differenze tra le versioni
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Il '''principio di Archimede''' riguarda l'interazione dei [[fluido|fluidi]] con i corpi che vi sono immersi. E' così detto in onore di [[Archimede]] di Siracusa, matematico e fisico greco, vissuto nel III secolo A.C. che lo formulò nella sua opera ''Sui corpi galleggianti''. [[Galileo Galilei]] nello scritto ''Discorso intorno alle cose che stanno in su l'acqua o che in quella si muovono'' (del 1612) difende il Principio di Archimede contro le erronee interpretazioni degli aristotelici.
== Formulazione del principio ==
<div style="float:left; width:55%; padding:10px; background: #f5f8ff; border: 1px solid blue; margin-left:4px; margin-right:4px;margin-bottom:10px; text-align:left">
''' ''Un corpo immerso in un fluido
</small></div>
:<math>F_A=\rho_{fl} g V </math>▼
:<math>F_p=\rho_{sol} g V </math>▼
Tale [[forza]] è detta ''forza di Archimede'', oppure ''spinta di Archimede'' o ''spinta idrostatica''; ricordiamo tuttavia che essa non riguarda solo i corpi immersi in acqua, ma in qualunque altro liquido o gas gas.
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Un [[fluido]] può essere inteso sia come [[liquido]] che come [[gas]]: una [[nave]] galleggia sull'[[acqua]], ma anche una [[mongolfiera]] che sale verso l'alto è soggetta allo stesso principio. Una nave, anche se di [[ferro]], essendo vuota (o meglio, piena d'[[aria]]), occupa un [[volume]] complessivo di [[materia]] (aria, ferro, [[plastica]], [[legno]] e quant'altro compone una nave) che ha un certo peso; siccome lo stesso volume di sola acqua ha un peso '''maggiore''', la spinta verso l'alto ricevuta dalla nave ne permette il galleggiamento; analogamente, una mongolfiera piena di aria calda o di [[elio]], entrambi più leggeri dell'aria, risulta più leggera di quanto pesa il volume di aria che sposta, e quindi viene spinta verso l'alto.
== Condizioni di equilibrio e non equilibrio di un corpo immerso ==
[[Immagine:Principio di Archimede spinta e peso.jpg|right|thumb| 300 px|]]Da un punto di vista matematico, la [[forza]] di Archimede può essere espressa nel modo seguente:
essendo ρ<sub>flu</sub> la [[densità]] del fluido, ''g'' l'[[accelerazione]] di [[forza di gravità|gravità]] e ''V'' il volume spostato (che in questo caso è uguale al volume del corpo). Allo stesso modo, il [[forza peso|peso]] del corpo è dato da
▲:<math>F_p=\rho_{sol} \ g \ V </math>
essendo ρ<sub>sol</sub> la [[densità]] media del solido immerso.
=== Corpo immerso in un liquido ===
Possono darsi tre casi:
* Il corpo tende a cadere fino a raggiungere il fondo se la forza di Archimede è ''minore'' del peso, F<sub>A</sub > < F<sub>p</sub>, ovvero se ρ<sub>flu</sub> < ρ<sub>sol</sub>.
* Il corpo si trova in una situazione di ''equilibrio'' se la forza di Archimede è ''uguale'' al peso, F<sub>A</sub> = F<sub>p</sub>, ovvero se ρ<sub>flu</sub> = ρ<sub>sol</sub>. Questo significa che se il corpo era in quiete rimarrà in quiete, mentre se era in moto si muoverà di moto decelerato fino a fermarsi per effetto dell'[[Attrito#Attrito di un mezzo fluido|attrito]].
* Il corpo tende a risalire fino alla superficie dove ''galleggia'' se la forza di Archimede è maggiore del peso, F<sub>A</sub> > F<sub>p</sub>, ovvero se ρ<sub>flu</sub> < ρ<sub>sol</sub>. In questo caso il ''volume immerso'' ''V<sub>i</sub>'' sarà tale da spostare un volume di fluido che equilibri il peso del corpo, ovvero
:<math>\rho_{flu} \ g \ V_i =\rho_{sol} \ g \ V</math>
:da cui si deriva la ''formula del galleggiamento''
:<math>\frac{V_i}{V}=\frac{\rho_{sol}}{\rho_{flu}}</math>
=== Corpo immerso in un gas ===
== Applet java interattivo ==
In [http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/ita/archimede/archimede_ita.htm questa pagina] si può vedere un'[[animazione]] [[interattività|interattiva]] del ''principio di Archimede''.
[[Categoria:Meccanica classica|Spinta idrostatica]]
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