L’esperto risponde – Fisica | Zanichelli Scienze Home Page di Scienze

Giusi annaspa un po’:

Un cubo di massa 500 g e densità relativa 0,8 è tenuto fermo dentro un recipiente pieno d’acqua. Determinare se l’oggetto, lasciato libero, galleggerebbe o affonderebbe. Se viene lasciato libero, calcolate l’accelerazione dell’oggetto. (Leggi la risposta…)

Anna ha molte curiosità:

1. La pressione all’interno dell’aula è uguale a quella esterna? Penso di sì per la legge di Pascal (l’aria si propaga attraverso gli spifferi delle finestre…)
2. In un contenitore sigillato per es. una pentola a pressione dove c’è acqua e anche aria, l’aria è lo stesso a pressione atmosferica? (Questa volta non ci sono gli spifferi.)
3. E in una campana di vetro in cui in laboratorio viene aspirata l’aria c’è il vuoto, però perché l’aria sopra la campana all’esterno non esercita una pressione sulla campana stessa?
4. Nel processo di ebollizione che ruolo ha il coperchio sulla pentola? Serve forse a togliere la pressione della colonna d’aria sopra la pentola o solo a impedire che il vapore si disperda? (Leggi la risposta…)

Elidiano ha fatto una domanda impegnativa:

Ha presente i fluidi non newtoniani? Tipo acqua e fecola di patate? Cosa accade a livello molecolare per causare sotto sforzo la diminuzione di fluidità? Sono uno studente di 3 liceo scientifico trad. Ma la domanda non risponde ad un quesito trovato su un compito o libro, ma è una domanda che mi sono posto dopo essere venuto a conoscenza di questi composti…. ho cercato di informarmi il più possibile ma non ho trovato in nessun sito internet una risposta alla mia domanda…

Ecco la mia risposta:

Non mi stupisce che sia stato difficile trovare delle risposte in rete. I fluidi non newtoniani sono un argomento in generale molto complesso, oggetto di un’intensa attività di ricerca teorica e sperimentale nell’ambito della cosiddetta fisica dello stato granulare. Il tipo di fluido non newtoniano al quale appartiene una miscela di acqua e amido, ma anche le sabbie mobili, è caratterizzato da una viscosità che aumenta rapidamente all’aumentare dello sforzo esercitato sul fluido stesso. Il medesimo fluido si comporta allora come un liquido per sollecitazioni lente e graduali, ma praticamente come un solido per sollecitazioni rapide e violente.

Un primo modello microscopico (ma forse sarebbe meglio dirlo mesoscopico, cioè a una scala intermedia fra quella degli oggetti visibili a occhio nudo e la scala molecolare propria) vede il fluido non newtoniano come una miscella di particelle granulari dalla superficie scabra (non direttamente visibili, ma grandi rispetto alle molecole) circondate dall’acqua. Se una sollecitazione esterna tende a far muovere le particelle lentamente, l’acqua agisce da lubrificante e il fluido scorre con relativa facilità. Ma se si cerca di far muovere le particelle con grande velocità le une rispetto alle altre, l’acqua non riesce a seguire i loro movimenti in modo da riempire gli interstizi fra un grano e l’altro. Allora le particelle si incastrano le une con le altre e il sistema si comporta come un solido.

Spero che questo modello semplificato possa costituire una spiegazione soddisfacente, almeno per ora.