Per determinare mediante le pressioni dei fluidi esistono due modalità di rilievo: misurare la pressione relativa o quella assoluta.
La pressione relativa è la pressione del fluido valutata senza tener conto della pressione atmosferica. Per quanto suddetto, il manometro indica zero se non rileva altra pressione oltre quella atmosferica.
La pressione assoluta, invece, è la somma della pressione relativa e della pressione atmosferica.
Evangelista Torricelli ideò il primo manometro per valutare la pressione atmosferica.
Esso era costituito da un tubo trasparente immerso in parte all’interno di una vaschetta contenente mercurio, come mostra la figura che segue; l’altezza della colonna di mercurio, misurata fra il livello superiore del liquido a contatto con lo spazio vuoto e il livello della vaschetta inferiore, risultò essere di 760 mm di mercurio, a livello del mare.
La legge di Stevin afferma che il rapporto fra la pressione relativa in un generico punto di un liquido e il prodotto fra massa volumica del liquido e accelerazione di gravità è pari alla profondità del punto misurato dalla superficie:
h = p/rg
Il principio dei vasi comunicanti
Disponendo un gruppo di recipienti, aperti nella zona superiore, aventi diverse forme e grandezze, riempiendoli del medesimo liquido fino ad un’altezza dal fondo uguale per tutti si ottiene che la pressione non dipende né dalla quantità di liquido sovrastante né dall’estensione della superficie di fondo, ma in accordo con la legge di Stevin è direttamente proporzionale alla distanza fra il fondo e la superficie libera.
Se i vasi vengono messi in comunicazione, il sistema equivale a un unico recipiente con un fondo di forma particolare dato dall’insieme delle conformazioni dei singoli fondi.
Di conseguenza il liquido si distribuisce fra tutti i contenitori raggiungendo ovunque la medesima altezza, infatti, il principio dei vasi comunicanti afferma che in un sistema di vasi comunicanti tutte le superfici libere, si presentano perfettamente orizzontali e livellate.
Il principio dei vasi comunicanti spiega il funzionamento delle chiuse poste lungo i canali navigabili. Esse servono a superare dislivelli sia in salita sia in discesa come mostra la figura che segue.
Il principio di Pascal
Il principio di Pascal afferma che la pressione esercitata su un punto qualunque di una massa di liquido si propaga ugualmente in tutte le direzioni. Si osservi il dispositivo rappresentato nella seguente figura: premendo sul pistoncino, gli spruzzi fuoriescono tutti con la medesima intensità, indipendentemente dalla loro giacitura. Se ne deduce che in un liquido in quiete la pressione è costante ed è normale in ogni punto alla superficie immersa.
Un'importante applicazione della legge di Pascal è il torchio idraulico, schematizzato nella seguente figura, grazie al quale si riescono a sollevare corpi molto pesanti, applicando forze di minore intensità.
Applicando una forza F1 alla superficie di area A1 andiamo ad esercitare una pressione p1 = F1 / A1 sul liquido. Tale pressione per il principio di Pascal si propaga inalterata ad ogni altro punto del liquido e quindi la pressione in prossimità della superficie 2 sarà p2 = p1. Pertanto vale la seguente uguaglianza F1 / A1 = F2 / A2. Moltiplicando la precedente relazione per A1 possiamo trovare qual è la forza che dobbiamo applicare al pistone 1 per sollevare un corpo di forza-peso F2 posto sul pistone 2. Infatti abbiamo che F1 = F2 · A1 / A2. Tanto più piccola è l'area della superficie 1 rispetto all'area della superficie 2, tanto minore sarà la forza necessaria per sollevare il corpo posto sul pistone 2.
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