EUREKA! LA BARCA GALLEGGIA.

Eureka dal greco "ho trovato !" non è un'espressione coniata dal grande attore comico woody allen bensì da un grande scienziato del passato , tale archimede.Questa parola fu esclamata nel momento in cui Archimede scoprì che si poteva calcolare il volume di un corpo di forma irregolare misurando il volume dell'acqua che veniva spostata quando il corpo veniva immerso.

Avete capito bene questo fondamentale principio della fisica è stato scoperto da un signore dell'antica grecia e tutt'oggi come qualunque principio della fisica che si rispetti è ancora valdo.

Su tale principio come è ovvio si basa anche il galleggiamneto di una barca a vela.

Come potrete notare dalle due figure per poter capire il fenomeno dobbiamo rifarci alla forza(per chi non conoscesse il concetto vada a rivedere il mio post precedente).

In base a tale principio i corpi immersi nell'acqua ricevono una spinta F_A verso l'alto uguale al peso del liquido spostato.

Ricordiamo però, che tutti i corpi sono soggetti ad un'altra spinta F_P dovuta al loro peso.

Quale di queste due forze contrarie prenderà il sopravvento?

Basta riflettere che la prima delle due forze è in rapporto con il volume dell'acqua spostata e quindi con il volume del corpo,mentre la seconda è dovuta al peso del corpo.perciò i corpi di grande volume e di piccolo peso tendono a galleggiare ,mentre quelli di piccolo volume e grande peso affondano.

L'equilibrio si verifica quando il corpo pesa per unità di volume ,esattamente quanto l'acqua e cioè quando ha un peso specifico uguale a quello dell'acqua.

Un corpo più leggero dell'acqua s'immerge fintantochè il suo peso complessivo uguaglia quello del liquido spostato dalla parte del corpo immersa.

In formule avremo:

F_A=p_p V,

dove F_A è la forza di Archimede p_p è il peso specifico del fluido e V il volume del corpo immerso.

Sarebbe interessante chiedersi perchè i sommergibili riescono sia a galleggiare che ad affondare.

I sistemi usati per fare immergere, emergere o, in generale variare di quota un sottomarino o un sommergibile sono essenzialmente due:
uno statico , fondato sul bilanciamento tra il peso del sommergibile e la spinta al galleggiamento che esso riceve in base al principio di Archimede
uno dinamico , che sfrutta, quando il sommergibile è immerso ed in moto, la portanza dei suoi timoni di profondità .
Come ogni corpo immerso in un liquido, il sommergibile è soggetto principalmente a due forze:
la forza peso, diretta verticalmente dall'alto verso il basso
la spinta idrostatica, diretta verticalmente dal basso verso l'alto e di intensità pari al peso del volume del liquido spostato (nel nostro caso, acqua marina).
Per far immergere un sommergibile si deve aumentarne il peso in modo che esso superi in intensità la spinta idrostatica.
Questo si ottiene immettendo acqua marina in appositi compartimenti allagabili ("casse"). Ciò fa aumentare il peso del sommergibile, che tende quindi ad immergersi.
Per far riemergere il battello basta espellere l'acqua da una delle casse (la cassa emersione) immettendovi aria compressa, prelevata da apposite bombole (interne allo scafo). L'alleggerimento dovuto alla sostituzione della zavorra d'acqua nella cassa emersione con aria, consente al sommergibile di portarsi in "affioramento" (vale a dire con la sola torretta fuori dall'acqua). In questo assetto è possibile aspirare aria dall'atmosfera e pomparla dentro alle casse ancora allagate, diminuendo ulteriormente il peso del sommergibile e portandolo così completamente in superficie.

Ciao dal vostro vincenzo.