Meccanica dei fluidi

Calcolare la pressione relativa e la pressione assoluta a $12,0\mathrm{m}$ di profondità in un lago di acqua dolce, con pressione atmosferica $p_0=1,013\cdot 10^5\mathrm{Pa}$.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Una vasca contiene acqua alta $40\mathrm{cm}$. Sul fondo c’è un tappo circolare di diametro $4,0\mathrm{cm}$, sotto il quale c’è aria alla pressione atmosferica. Calcolare la forza risultante che l’acqua e l’aria esercitano sul tappo.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

In un tubo a U contenente acqua si versa in un ramo un liquido che non si mescola con l’acqua. Quando la colonna del liquido è alta $15,0\mathrm{cm}$, nell’altro ramo l’acqua sta $12,0\mathrm{cm}$ sopra la quota della superficie di separazione. Calcolare la densità del liquido.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

In una località di montagna un barometro a mercurio ($\rho =13,6\cdot 10^{3}kg/{\mathrm{m}}^3$) segna $640\mathrm{mm}$. Calcolare la pressione atmosferica in pascal.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

In un torchio idraulico i pistoni, alla stessa quota, hanno raggi $1,5\mathrm{cm}$ e $18\mathrm{cm}$. Sul pistone piccolo si applica una forza di $150\mathrm{N}$. Calcolare la massa massima che il pistone grande può sostenere, trascurando le masse dei pistoni.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un cilindro di plastica omogeneo galleggia in acqua con tre quarti del volume immersi. Calcolare la densità della plastica e la frazione del volume che resterebbe immersa se il cilindro galleggiasse in un olio di densità $900kg/{\mathrm{m}}^3$.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un sasso appeso a un dinamometro pesa $12,0\mathrm{N}$ in aria e $7,5\mathrm{N}$ quando è completamente immerso in acqua. Calcolare il volume e la densità del sasso, trascurando la spinta dell’aria.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un corpo appeso a un dinamometro pesa $3,00\mathrm{N}$ in aria, $2,00\mathrm{N}$ completamente immerso in acqua e $2,20\mathrm{N}$ completamente immerso in un liquido incognito. Calcolare la densità del liquido.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un tubo da giardino di diametro $2,0\mathrm{cm}$ porta acqua con portata $0,30L/s$ e termina con un ugello di diametro $0,50\mathrm{cm}$. Calcolare la velocità dell’acqua nel tubo e all’uscita dell’ugello.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

In un condotto orizzontale l’acqua scorre con velocità $2,0m/s$ e pressione $1,80\cdot 10^5\mathrm{Pa}$. Più avanti la sezione del condotto si riduce alla metà. Considerando l’acqua un fluido ideale, calcolare la velocità e la pressione nel tratto stretto.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un serbatoio aperto e molto largo ha un piccolo foro $5,0\mathrm{m}$ sotto la superficie libera dell’acqua. Ricavare la formula della velocità di uscita e calcolarne il valore.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un tubo di Venturi orizzontale percorso da acqua ha sezione $12\mathrm{c}{\mathrm{m}}^2$ nel tratto largo e $4,0\mathrm{c}{\mathrm{m}}^2$ nella strozzatura; la differenza di pressione tra le due sezioni è $2,4\cdot 10^3\mathrm{Pa}$. Calcolare la velocità nel tratto largo e la portata.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un tubo orizzontale lungo $2,0\mathrm{m}$ e di raggio $1,0\mathrm{mm}$ è percorso da acqua ($\eta =1,0\cdot 10^{-3}\mathrm{Pa}\cdot \mathrm{s}$) con una differenza di pressione di $4,0\cdot 10^3\mathrm{Pa}$ tra le estremità. Calcolare la portata con la legge di Poiseuille e verificare con il numero di Reynolds che il moto è laminare.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.