Appunti VERIFICATO
La pressione atmosferica e le variazioni di altitudine
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Di cosa parla
- Introduzione al Barometro di Torricelli: È un dispositivo inventato da Evangelista Torricelli per misurare la pressione atmosferica. Utilizza una colonna di mercurio, il cui livello (tipicamente 760 mm) è equilibrato dalla pressione atmosferica esterna.
- La Pressione Atmosferica: È la pressione esercitata dall'atmosfera su una superficie. Varia con la quota e nel tempo. È equivalente a:
- Pascal (Pa): 1,013 × 105
- Bar: 1,013
- Torr: 760
- Esperimenti Casalinghi: Un esempio semplice è una bottiglia d'acqua immersa capovolta in un bicchiere, dove l'acqua non si svuota grazie alla pressione atmosferica.
- Esempi di Calcolo della Pressione:
- Esempio 10-2: Conversione di Atmosfere in Pascal: Utilizzando la relazione p ≈ Pogh, si ottiene che 1 atmosfera è equivalente a 1,013 × 105 Pa.
- Esempio 10-3: Lunghezza del Tubo con Acqua: Se si usasse acqua distillata invece di mercurio, sarebbe necessaria una colonna di circa 10,34 m per bilanciare la pressione atmosferica, a causa della sua densità inferiore.
- Variazione della Pressione Atmosferica con la Quota: La pressione atmosferica diminuisce all'aumentare dell'altitudine. La variazione può essere espressa dalla relazione dp/dz = -Pogh/P.
- Esempio 10-4: Variazione di Pressione per Metro di Quota: La variazione approssimativa di pressione per metro di quota è di circa 1,17 × 10-4 m-1. A 10.000 m di quota, la pressione atmosferica scende a circa 0,31 atmosfere.
- Pressione negli Aeroplani: A quota di crociera, la pressione esterna è di circa 0,3 atmosfere, mentre all'interno dell'aeroplano viene mantenuta la pressione atmosferica normale. Questa differenza genera forze significative sulla superficie del velivolo, richiedendo misure di progettazione e sicurezza adeguate.