Vasi comunicanti
Lo scopo di questo esperimento è studiare i principi fondamentali dei vasi comunicanti.
Cosa imparano gli studenti
- Per comprendere il principio fisico dei vasi comunicanti
- Legge di Stevino
La scienza alla base di questo esperimento
Osservando il livello raggiunto dal liquido nei quattro tubi di vetro dell’apparato, è possibile verificare il cosiddetto principio dei vasi comunicanti. Secondo tale principio, il livello della superficie del liquido in una serie di tubi comunicanti tra loro è lo stesso in tutti i tubi se il liquido contenuto in ciascun tubo è lo stesso.
Infatti, poiché all’equilibrio la pressione deve essere la stessa in tutti i punti del liquido alla stessa profondità, l’altezza delle colonne di liquido nei vari tubi rispetto a un piano orizzontale deve essere la stessa. Se i tubi contengono lo stesso liquido, le altezze delle superfici sono uguali per i tubi che contengono lo stesso liquido.
Si può verificare immediatamente che il livello della superficie dell’acqua è lo stesso in tutti i tubi e rimane tale anche se l’apparecchio viene inclinato (se il livello dell’acqua è tale che nel secondo tubo la superficie si trova nella sezione curva, la superficie di separazione dall’aria risulta leggermente inclinata; ciò dipende dalla presenza di una tensione superficiale che determina l’angolo di contatto tra la superficie del vetro e l’acqua).
Svuotando parzialmente l’apparecchio dall’acqua e sostituendo l’acqua con un liquido non miscibile (ad esempio l’olio), si può notare che, mentre i livelli nei tubi contenenti acqua coincidono, il livello nel tubo contenente l’altro liquido è diverso.
Poiché il peso specifico è definito in g, con questo apparecchio è possibile misurare il peso specifico di un liquido non miscibile rispetto al peso specifico dell’acqua.
Attrezzatura utilizzata
- Vasi comunicanti — MEC-056
- Coloranti alimentari — MEC-057
- Base per tubo capillare e vaso comunicante — MEC-058
Domande per gli studenti
- Il livello del liquido che riempie il sistema dipende dalla forma?
- Se aggiungessimo un liquido non miscibile all’acqua, cosa osserveremmo?
Prova a fare questo esperimento in classe
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