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Cos’è la fluidodinamica?

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La fluidodinamica è il campo della fisica che studia il comportamento dei fluidi (liquidi e gas) in movimento. Ci sono molti esperimenti interessanti che illustrano i principi fondamentali della fluidodinamica. Ecco alcuni esempi:

1. Il Principio di Bernoulli

Esperimento: Tubo di Venturi

  • Materiali: Un tubo di Venturi (un tubo con una sezione ristretta) e una sorgente d’acqua.
  • Procedura: L’acqua viene fatta fluire attraverso il tubo. Si misurano le altezze del fluido in diversi punti del tubo (alla parte più larga e alla parte più stretta).
  • Osservazioni: Si osserva che la velocità dell’acqua aumenta nella sezione ristretta, mentre la pressione diminuisce. Questo conferma il principio di Bernoulli, che afferma che in un fluido in movimento, la somma della pressione, della velocità e dell’altezza è costante.

2. Il Flusso Lamellare vs. Turbolento

Esperimento: Flusso di Colorante in un Tubo

  • Materiali: Un tubo trasparente, acqua, colorante alimentare e una pompa.
  • Procedura: Si fa passare acqua nel tubo e si aggiunge lentamente un colorante in un punto specifico.
  • Osservazioni: Si possono osservare diversi tipi di flusso: il flusso lamellare (dove il colorante si muove in strati paralleli) e il flusso turbolento (dove il colorante si mescola rapidamente). Questo esperimento illustra come la velocità del fluido e le condizioni del tubo influenzano il tipo di flusso.

3. Il Principio di Archimede

Esperimento: Galleggiamento di un Oggetto

  • Materiali: Un contenitore d’acqua, un oggetto (ad esempio, una palla di plastica e un oggetto pesante come una sfera di metallo).
  • Procedura: Si immergono i due oggetti nell’acqua e si osserva se galleggiano o affondano.
  • Osservazioni: Si nota che la palla di plastica galleggia mentre la sfera di metallo affonda. Questo esperimento dimostra il principio di Archimede, che afferma che un corpo immerso in un fluido subisce una forza di galleggiamento pari al peso del fluido spostato.

4. Centrifuga e Forze in Fluidi

Esperimento: Utilizzo di una centrifuga

  • Materiali: Una centrifuga (o un dispositivo simile) e vari liquidi.
  • Procedura: Si posizionano diversi liquidi in provette e si fa girare la centrifuga.
  • Osservazioni: Si osserva come i solidi si separano dai liquidi e come i liquidi più densi si raccolgono verso il basso. Questo esperimento illustra l’effetto della forza centrifuga sui fluidi.

5. Flusso di Fluido attraverso un Orifizio

Esperimento: Flusso da un contenitore con un foro

  • Materiali: Un contenitore pieno d’acqua con un piccolo foro in basso.
  • Procedura: Si riempie il contenitore d’acqua e si osserva il flusso dell’acqua che esce dal foro.
  • Osservazioni: Si nota che l’acqua esce con una certa velocità che dipende dalla profondità dell’acqua sopra il foro. Questo esperimento può essere utilizzato per spiegare la relazione tra la pressione e la velocità di flusso.

6. L’Effetto Coanda

Esperimento: Flusso d’aria su una superficie curvata

  • Materiali: Un compressore d’aria, una superficie curvata (come un foglio di plastica) e un contenitore.
  • Procedura: Si orienta il flusso d’aria in modo che passi sopra la superficie curvata.
  • Osservazioni: Si osserva che il flusso d’aria segue la curvatura della superficie, illustrando l’effetto Coanda, dove un fluido tende a rimanere attaccato a una superficie curva.

Questi esperimenti sono solo alcuni dei modi in cui i principi della fluidodinamica possono essere dimostrati e studiati. Ognuno di essi illustra concetti fondamentali come la pressione, il flusso, la resistenza e il galleggiamento.

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Tipi di legami chimici?

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Certo! I legami chimici sono le forze che uniscono gli atomi per formare molecole e composti. Ci sono tre tipi principali di legami chimici:

  1. Legame ionico: Si forma tra atomi che hanno una grande differenza di elettronegatività. In questo tipo di legame, un atomo cede uno o più elettroni (diventando un catione, ossia un ione positivo) e un altro atomo acquista quegli elettroni (diventando un anione, ossia un ione negativo). La forza di attrazione tra gli ioni di carica opposta tiene insieme i composti ionici. Un esempio comune è il cloruro di sodio (sale da cucina).
  2. Legame covalente: Si verifica quando due atomi condividono uno o più coppie di elettroni. Questo avviene tipicamente tra atomi con elettronegatività simile. I legami covalenti possono essere semplici (una coppia di elettroni condivisi), doppi (due coppie) o tripli (tre coppie). Un esempio è la molecola di acqua (H₂O), dove l’ossigeno condivide elettroni con due atomi di idrogeno.
  3. Legame metallico: Si trova nei metalli e comporta una “nuvola” di elettroni delocalizzati che circondano un reticolo di ioni metallici positivi. Questa delocalizzazione consente ai metalli di condurre elettricità e calore e conferisce loro malleabilità e duttilità. Un esempio è il rame.

Ogni tipo di legame ha caratteristiche e proprietà specifiche, che influenzano le proprietà fisiche e chimiche delle sostanze formate. Se vuoi approfondire uno di questi legami in particolare, fammelo sapere!

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SAI QUANDO…sono nati gli anni bisestili?

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Il 29 febbraio è una data peculiare che compare solo una volta ogni quattro anni, quando viene inserito un giorno extra nel mese di febbraio per compensare le circa sei ore di differenza tra i 365 giorni di un anno solare. Questo fenomeno è noto come anno bisestile, come nel caso del 2024. Ma da quanto tempo esiste questa pratica?

L’origine degli anni bisestili risale all’adozione del calendario giuliano nel 46 a.C. da parte di Giulio Cesare. In precedenza, altri calendari avevano aggiunto giorni extra per correggere le discrepanze, ma il calendario giuliano istituì una regola specifica: il giorno extra cadeva “il sesto giorno prima delle calende di marzo”. Poiché i Romani non numeravano i giorni del mese ma li identificavano tramite nomi come idus, calendas e nonas, questo significava che negli anni bisestili si aggiungeva un giorno tra il 23 e il 24 febbraio.

Nel 1582, papa Gregorio XIII promulgò una riforma che portò alla creazione del calendario gregoriano, utilizzato ancora oggi e che prende il suo nome. Questa riforma fu necessaria per correggere l’accumulo di giorni in eccesso nel calendario giuliano, che presentava un piccolo errore di calcolo che causava uno scarto di quasi 6 ore ogni anno. Il calendario gregoriano stabilì che il giorno extra fosse il 29 febbraio e definì le regole per gli anni bisestili.

Un effetto collaterale di questa riforma fu che nel corso dei secoli l’accumulo di giorni extra aveva portato a una discrepanza rispetto alla data effettiva. Pertanto, quando il calendario gregoriano fu adottato, la data saltò direttamente dal 4 al 15 ottobre, facendo sì che ottobre avesse solo 21 giorni.

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La storia dello squalo che ha percorso 30 mila km

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Lo squalo seta è diffuso nelle acque tropicali e tende a vivere vicino alle piattaforme continentali, con abitudini migratorie poco conosciute fino ad ora. Recentemente, uno studio pubblicato sul Journal of Fish Biology ha rivelato che Genie, una femmina di squalo seta nella riserva marina delle Galápagos, ha compiuto un viaggio straordinario di 27.666 km in un anno e mezzo. Questo è un record significativo, considerando che gli squali di questa regione di solito restano nelle acque locali ricche di cibo.

Genie ha nuotato per 546 giorni, coprendo circa 50 km al giorno e allontanandosi fino a quasi 5.000 km dalla sua zona di partenza. Questa scoperta ha sorpreso gli scienziati non solo per la lunghezza del viaggio, ma anche perché dimostra che gli squali seta possono migrare su lunghe distanze, una conoscenza cruciale per la loro conservazione.

Gli squali seta sono considerati vulnerabili dall’IUCN e sono tra le specie più cacciate al mondo. La migrazione di Genie è avvenuta principalmente in acque internazionali, esponendola al rischio di catture da parte dei pescatori o al danneggiamento da reti da pesca. Il monitoraggio delle rotte migratorie di queste creature è essenziale per proteggerle efficacemente, richiedendo un coordinamento internazionale per preservare queste specie minacciate.

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