Questo articolo spiega cos’è la galleggiabilità. Troverai i diversi tipi di galleggiabilità e la relazione tra galleggiabilità e densità. Inoltre, sarai in grado di vedere le applicazioni nel mondo reale di questo concetto scientifico.
Cos’è la galleggiabilità?
La galleggiabilità è la capacità di un corpo di galleggiare, cioè la capacità di un corpo di rimanere in equilibrio all’interno di un fluido.
Affinché un oggetto possa galleggiare in un fluido, la forza risultante dalla pressione esercitata dal fluido sul corpo deve essere uguale alla forza del peso del corpo.
A volte, immergendo un oggetto nell’acqua (o in qualsiasi altro fluido), l’oggetto si solleva poco a poco fino a galleggiare in superficie. Questo perché la forza esercitata sulla parte inferiore del corpo è maggiore della forza del peso corporeo più la pressione esercitata sulla parte superiore. In questo caso, il corpo si solleverà finché la forza sopra e la forza sotto non saranno uguali.
Pertanto, la causa della galleggiabilità di un corpo non è la densità, ma l’equilibrio delle forze tra la pressione verticale verso l’alto applicata sul fondo e la forza del suo peso. Tuttavia, la densità di un corpo può essere correlata alla sua capacità di galleggiare, come spiegato più dettagliatamente di seguito.
Galleggiabilità e principio di Archimede
Il principio di Archimede afferma che un corpo immerso totalmente o parzialmente in un fluido riceve una forza verticale verso l’alto equivalente al peso del fluido spostato quando detto corpo viene introdotto nel fluido.
Pertanto, la forza di galleggiamento che un fluido esercita su un corpo è uguale al peso del fluido che ha spostato quando introdotto.
Pertanto, secondo il principio di Archimede, affinché un corpo galleggi, deve spostare una quantità di fluido il cui peso è equivalente al peso del corpo stesso.
tipi di galleggiamento
All’interno del concetto di galleggiabilità, distinguiamo tre tipi di galleggiabilità in base al loro movimento.
- Galleggiabilità positiva : il corpo tende a sollevarsi all’interno del fluido, quindi la pressione esercitata dal fluido è maggiore della forza del peso del corpo.
- Galleggiabilità negativa : il corpo tende a scendere nel fluido, cioè il corpo affonda. Ciò significa che la forza del peso è maggiore della forza di galleggiamento.
- Assetto neutro: il corpo è in equilibrio nel fluido, cioè il corpo rimane sospeso nel fluido. In questo caso la forza verticale positiva applicata dal fluido sul corpo equivale al suo peso.
Relazione tra galleggiabilità e densità
Considerando la definizione di galleggiabilità, in questa sezione vedremo come sono correlate densità e galleggiabilità.
La galleggiabilità di un corpo in un fluido è correlata alla densità del corpo e alla densità del fluido. Se la densità del corpo è inferiore alla densità del fluido, il corpo galleggerà sul fluido, tuttavia, se la densità del corpo è maggiore della densità del fluido, il corpo non galleggerà e affonderà.
Ad esempio, l’acqua ha una densità di circa 1000 kg/ m3 , quindi se la densità di un corpo è maggiore di 1000 kg/ m3 , affonderà nell’acqua. D’altra parte, se la densità del corpo è inferiore a 1000 kg/ m3 , il corpo galleggerà.
È necessario sottolineare la differenza tra la massa e la densità di un corpo, poiché la massa non determina la galleggiabilità dell’oggetto, ma la densità. È possibile che un oggetto pesi molto ma abbia un volume molto grande, il che farà sì che la sua densità sia bassa e quindi galleggi.
app di galleggiamento
Infine, per comprendere appieno il significato della galleggiabilità, vediamo come viene utilizzata nel mondo reale.
Logicamente, la galleggiabilità è un concetto molto importante in ingegneria, soprattutto nella progettazione di strutture o imbarcazioni sottomarine, come navi o sottomarini.
Ma la galleggiabilità non vale solo per i liquidi: un oggetto può galleggiare anche in un gas. Nella progettazione di mongolfiere o navi in volo, è essenziale studiare la galleggiabilità.
Allo stesso modo, per imparare ad immergersi è essenziale avere almeno una certa conoscenza dell’assetto.