Calcolatore della Spinta Idrostatica
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Che cos'è la spinta idrostatica?Equazione della spinta idrostaticaCome si calcola la spinta idrostatica?FAQsQuesto calcolatore della spinta idrostatica è un semplice strumento che ti permette di determinare la forza di galleggiamento in un batter d'occhio. Tutto ciò che devi fare è fornire la densità di un fluido e il volume di un oggetto che rimane sott'acqua (o immerso in un altro fluido) e il calcolatore utilizzerà la formula del galleggiamento per stimare la forza che mantiene l'oggetto in galleggiamento.
Se ti stai chiedendo come calcolare la spinta idrostatica a mano, non preoccuparti — ci pensiamo noi!
Che cos'è la spinta idrostatica?
La spinta idrostatica, altrimenti chiamata forza di galleggiamento, è la forza che agisce in direzione opposta alla forza gravitazionale, e che impedisce a un oggetto galleggiante di affondare. Quando l'oggetto è immerso nell'acqua (o in qualsiasi altro liquido), il suo peso lo trascina verso il basso. Il galleggiamento si oppone a questo peso e ha una magnitudine direttamente proporzionale al volume del fluido che altrimenti occuperebbe lo spazio occupato dall'oggetto — in altre parole, al volume del liquido spostato.
Un'altra situazione in cui è possibile osservare il fenomeno della spinta idrostatica è quando gli oggetti meno densi dell'aria galleggiano al di sopra del suolo. Dai un'occhiata al nostro calcolatore per palloncini di elio 🇺🇸 per un caso speciale 🎈
Equazione della spinta idrostatica
Puoi calcolare la spinta idrostatica con la seguente formula di spinta idrostatica:
B = ρ × V × g ,
dove:
ρ— Densità del liquido in cui è immerso l'oggetto, misurata in kg/m³;V— Volume del liquido spostato, misurato in m³;g— Accelerazione gravitazionale in m/s²; eB— Spinta idrostatica.
Il nostro calcolatore della spinta idrostatica ha un valore predefinito per l'accelerazione gravitazionale impostato a 9,81 m/s². Se vuoi cambiare questo valore, apri la sezione Gravità del calcolatore.
Come si calcola la spinta idrostatica?
Se vuoi trovare la spinta idrostatica con calcoli passo a passo invece di usare il nostro calcolatore della spinta idrostatica, segui le istruzioni qui sotto:
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Determina l'accelerazione gravitazionale nel luogo in cui vuoi misurare la spinta idrostatica. Se immergi l'oggetto in un liquido sulla Terra, non dovrai apportare alcuna modifica ai valori predefiniti. Supponiamo però che tu voglia eseguire un esperimento su Marte. Allora l'accelerazione gravitazionale sarà pari a 3,24 m/s²;
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Scegli il liquido in cui vuoi che il tuo oggetto sia immerso. Supponiamo che si tratti di acqua salata con una densità di 1020 kg/m³. Il nostro calcolatore di densità può esserti utile se hai bisogno di scoprire la densità dei fluidi;
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Metti l'oggetto nell'acqua e misura il volume del liquido spostato. Ad esempio, supponiamo che sia pari a 0,03 m³;
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Inserisci tutti questi valori nell'equazione della spinta idrostatica:
B = ρ × V × g = 1020 × 0,03 × 3,24 = 99,14 N; e -
Puoi anche calcolare il peso del liquido spostato. Per trovare questo risultato, basta moltiplicare il volume per la densità:
W = ρ × V = 1020 × 0,03 = 30,6 kg.
Qual è l'unità SI della spinta idrostatica?
L'unità SI della forza di spinta idrostatica è il Newton (N). Un Newton è la forza necessaria per accelerare una massa di 1 chilogrammo a 1 metro al secondo quadrato da fermo.
Cosa provoca la spinta idrostatica?
La pressione di un fluido aumenta con la sua profondità. L'aumento della pressione del fluido provoca una forza verso l'alto per alleviare la pressione, che chiamiamo "spinta idrostatica"
Di quanta spinta idrostatica ho bisogno per salvarmi dall'annegamento?
Per salvarsi dall'annegamento servono circa 30-50 Newton di spinta idrostatica. Per questo motivo i giubbotti di salvataggio forniscono più di 33 N di spinta idrostatica, che aumenta in funzione del peso della persona.
Come si misura il volume del corpo utilizzando la spinta idrostatica?
Per stimare il volume del tuo corpo a casa:
- Riempi d'acqua fino all'orlo una vasca da bagno di forma regolare;
- Entra nella vasca e sommergiti completamente. I lati dovrebbero traboccare;
- Esci dalla vasca e misura il volume dell'acqua rimasta all'interno;
- La variazione di volume dell'acqua è il volume del tuo corpo; e
- Divertiti a ripulire la vasca!
Come faccio a stimare la spinta idrostatica di una bottiglia d'acqua da 1 L?
La stima della spinta idrostatica necessario per un oggetto si basa sulla formula B = ρ × V × g, dove ρ e V sono rispettivamente la densità e il volume dell'oggetto, e g è l'accelerazione dovuta alla gravità. L'acqua ha una densità di 1000 kg/m3. Pertanto, la spinta idrostatica necessaria è 1000 kg/m3 × 1 L × 9,81 m/s2 = 9,81 N.