[Risolto] Fisica 42

@ellyyyyy

Se il battiscafo non risale ne affonda, la risultante delle forze agenti su di esso è nulla. Le forze agenti sul battiscafo sono la forza peso dello scafo e del carburante (dirette verso il basso) e la spinta di Archimede diretta verso l'alto (essendo completamente immerso il V_immerso = V)

Vale quindi la relazione:

P_scafo+P_carburante = S

Da cui si ricava:

P_scafo = S - P_carburante = (d_H2O - d_carburante) *g*V

Il volume è quello di un cilindro di diametro D= 3,66 m e altezza h=15,2 m

V= (pi/4)*D²*h

Possiamo quindi determinare P_scafo. 

Con:

d_H2O = 1025 kg/m³

d_carburante = 880  kg/m³

si ricava:

P_scafo = 227*10³ N = 227  kN

Il batiscafo Trieste il 23 gennaio 1960 conquistò il record di profondità con una discesa nella fossa delle Marianne a 10.902 metri sotto il livello del mare. Il batiscafo era costituito da uno scafo cilindrico lungo 15,2 m e di diametro 3,66 m, riempito di carburante di densità 880 kg/m^3, in modo che potesse galleggiare. Se il batiscafo è totalmente immerso in acqua salata (densità 1025 kg/m^3) e non risale né affonda, qual è il peso Fp del suo scafo?

volume V = 0.78540*3,66^2*15,2 = 160 m^3

buoyant force Fb = V*ρ*g = 160*(1025-880)*9,806*10^-3  = 227,5 kN (up)
(up)

Fp = -Fb = -227,5 kN (down)

Raramente ho letto un testo peggiore di questo: il batiscafo fu costruito per essere abitato da un equipaggio (fu costruito dalla Terni SpA con i fori per gli oblò raschiettati a mano, come dettomi da un ingegnere della Terni il cui padre ero uno di quegli "artisti" del raschietto!!

Il Trieste fu ideato dallo scienziato svizzero Auguste Piccard, che applicò gli studi ed i suoi esperimenti con il pallone stratosferico. La costruzione del batiscafo venne eseguita in Italia, a Trieste, nel Cantiere San Marco dei Cantieri Riuniti dell'Adriatico verso la fine del 1952, la sfera di immersione costruita in acciaio inossidabile alle acciaierie di Terni con spessore di 12,6 cm e oblò troncoconico realizzato presso le officine Galileo di Firenze, e al Cantiere navale di Castellammare di Stabia, dove la sfera fu saldata allo scafo. L'unico contatto visivo con l'esterno era reso possibile da un singolo blocco a forma di cono di plexiglas, unico materiale trasparente che potesse sopportare pressioni così elevate.