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Bilancia idrostatica
La bilancia idrostatica consente di effettuare la verifica del principio di Archimede. Si tratta di una particolare bilancia che permette di misurare la spinta che un solido riceve quando è immerso in un liquido. Essa è costituita da due piattelli, uno dei quali è più corto dell’altro ed è munito di un gancio a cui appendere gli accessori necessari all’esecuzione della misura. Esperienza 1: dimostrazione del principio di Archimede. Al gancio del piattello corto si appendono due cilindri di ottone: uno cavo C e sotto di esso uno massiccio D di dimensioni tali che possa occupare esattamente la cavità del primo. Si equilibrano mettendo dei pesi sull’altro piattello. Ora si immerge il cilindro massiccio in una vaschetta d’acqua V, la bilancia traboccherà dalla parte dei pesi attestando così l’esistenza di una spinta verso l’alto. Riempiendo d’acqua il cilindro cavo l’equilibrio si ristabilisce, il che dimostra che la spinta è uguale al peso dell’acqua spostata dal cilindro immerso, come sancito dal principio di Archimede. Esperienza 2: misurazione della densità dei liquidi. Si porta la bilancia in equilibrio con l’immersore in aria ponendo sul piattello più lungo un opportuno peso. Si immerge nel liquido in esame il cilindretto massiccio e, poiché esso riceve una spinta verso l’alto, per riportare la bilancia in equilibrio si dovrà porre sul piatto dalla parte dell’immersore un certo numero di pesi P1. Si toglie il cilindro dal liquido, si asciuga accuratamente e si ripetono le operazioni suddette con acqua distillata determinando P2. Quindi P1 e P2 rappresentano le spinte subite dall’immersore rispettivamente nel liquido in esame e nell’acqua distillata e quindi sono uguali ai pesi di uno stesso volume di liquido e di acqua (per il principio di Archimede). Il rapporto P1/P2 è la densità del liquido alla temperatura ambiente relativa all’acqua distillata: