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Spinta di Archimede

  

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Riccardo ha un palloncino riempito con un gas meno denso dell'aria. Il volume del palloncino è approssimabile a quello di una sfera di raggio 25,0 cm. La forza complessiva che agisce sul palloncino quando è lasciato libero in aria a modulo 0,712 N. La densità dell'aria è 1,29 kg\m^3. 

Calcola la densità del gas all'interno del palloncino trascurando la sua massa.

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volume V = 0,52360*0,5^3 = 0,0655 m^3

spinta di galleggiamento Fa = V*g*ρa = 0,0655*9,806*1,29 = 0,829 N

forza peso gas = Fa-0,712 = 0,829-0,712 = 0,117 N = V*ρg*g

densità gas ρg = 0,117/(9,806*0,0655) = 0,182 kg/m^3

 

 




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V sfera = 4/3 * pigreco * r^3 = 4/3 * 3,14 * 25,0^3 = 65450cm^3 = 0,0655 m^3;

da cm^3 a m^3 si moltiplica per 10^-6.

Forza di Archimede:

F Arc = (d aria) * g * V = 1,29 * 9,8 * 0,0655 = 0,828 N (verso l'alto).

F peso palloncino = (d gas) * V * g; (verso il basso).

F Arc - F peso = 0,712 N ; (forza risultante verso l'alto).

0,828 - F peso = 0,712;

F peso = 0,828 - 0,712;

F peso = 0,116 N;

(d gas) * V * g = 0,116;

d gas ) = 0,116 / ( 0,0655 * 9,8) = 0,18 kg/m^3 (densità del gas).

Essendo il gas meno denso dell'aria, il palloncino sale verso l'alto.

ciao @giorgia04

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