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Principio dei vasi comunicanti

Che cosa afferma il principio dei vasi comunicanti?

Il principio dei vasi comunicanti è una diretta conseguenza della legge di Stevino.

Prima di affrontare lo studio del principio dei vasi comunicanti definiamo cosa si intende con il termine "vasi comunicanti".

Un vaso comunicante è un recipiente contenente uno o più liquidi non miscibili tra di loro formato da più contenitori, anche di diversa forma, comunicanti tra di loro:

vasi comunicanti

Distinguiamo due casi generali: uno quando il liquido contenuto nei vasi è uno solo e l’altro caso quando invece sono almeno due liquidi diversi non miscibili tra di loro.

Se il liquido contenuto è di una sola specie, allora esso si distribuirà all’interno dei vari vasi raggiungendo la stessa altezza.

Se invece ci sono almeno due liquidi distinti essi avranno una densità diversa ρ1 e ρ2.

Nell’ipotesi di un recipiente contenenti solo due vasi con la stessa superficie, si osserva se i due liquidi raggiungeranno altezze diverse h1 e h2.

Infatti all’equilibrio le pressioni esercitate dalle colonne dei due liquidi si eguagliano e si ha quindi:

ρ1 ∙ g ∙ h1 = ρ2 ∙ g ∙ h2

da cui

h1 / h2 = ρ1 / ρ2

Ovvero le altezze raggiunte nei due vasi comunicanti da due liquidi non miscibili sono inversamente proporzionali alle loro densità.

Esercizio #1

In un tubo a U contenente mercurio (densità del mercurio = 13,6 g/cm3) viene versata dell’acqua (densità dell'acqua = 1 g/cm3) fino a raggiungere un’altezza di 13,6 cm sopra il livello del mercurio.

Di quanto sale il livello di mercurio nell’altro ramo?

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: vasi comunicanti con diversi liquidi.

Esercizio #2

In un tubo a U a sezione costante viene inserito del mercurio (densità 13,6 g/cm3).

Successivamente viene posta una colonna di acetone (densità 0,79 g/cm3) alta 25 cm.

Determinare quale altezza di glicerina (densità 1,26 g/cm3) andrà inserita nel tubo opposto affinchè i due liquidi (glicerina e acetone) raggiungano la stessa altezza.

Principio dei vasi comunicanti applicato a tre liquidi diversi

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: principio dei vasi comunicanti applicato a tre liquidi diversi.

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