Esercizi sulla pressione
Esercizi online e gratuiti sulla pressione
In questa sezione del sito sono proposti esercizi sulla pressione.
La raccolta degli esercizi sulla pressione di seguito proposta è rivolta sia agli studenti universitari delle facoltà scientifiche che agli studenti di licei ed istituti tecnici.
Prima di svolgere gli esercizi sulla pressione facciamo un breve ripasso sui concetti fondamentali riguardanti tale argomento.
Quando si applica una forza F ad una superficie S, si dice che su tale superficie è applicata una pressione P che dunque misura il grado di concentrazione della forza su quella superficie.
La pressione si calcola con la seguente formula:
in cui:
è la componente perpendicolare della forza applicata alla superficie e si misura in N
S è la superficie e si misura in m2
L'unità di misura della pressione nel Sistema Internazionale è il Pa che equivale a N/m2.
Nella pratica si usano altre unità di misura:
atmosfera: 1 atm = 1,01·105 Pa (per info si veda: da atm a Pa);
bar e millibar: 1 bar = 1·105 Pa ; 1 mbar = 100 Pa;
millimetro di mercurio (o torricelli): 760 mmHg = 1 atm
Le forze esercitate da un fluido sono sempre distribuite sulla superficie del recipiente che lo contiene per cui parleremo in questo caso di pressione dei fluidi.
Alcuni leggi fondamentali che riguardanola pressione dei fluidi sono:
Ti mettiamo inoltre disposizione una calcolatrice online e gratuita utile per svolgere i calcoli degli esercizi: calcolatrice scientifica.
Esercizi sulla pressione
Di seguito gli esercizi sulla pressione elencati secondo un ordine crescente di difficoltà.
Livello di difficoltà medio-basso
1.
Uno sciatore di 70 kg indossa un paio di sci lunghi 2,00 m e larghi 3,43 cm.
Calcolare la pressione che esercita sulla neve.
Se successivamente lo sciatore passa sopra un lago ghiacciato, sapendo che il ghiaccio può sopportare al massimo una pressione di 2,1 N/cm2, determinare se il ghiaccio si romperà o meno.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pressione che uno sciatore esercita sulla neve.
2.
Un contenitore cilindrico ha superficie di base pari a 50 cm2, altezza pari a 15 cm ed è completamente riempito di acqua fino all'orlo.
Il contenitore poggia su di una superficie pari a 51 cm2, in cui viene rilevata una pressione di 20kPa.
Determinare la massa del contenitore.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pressione esercitata da un cilindro metallico pieno di acqua.
3.
Un sollevatore idraulico è composto da due pistoni di raggio rispettivamente pari a 5 cm e 15 cm.
Un'auto di massa 1000 kg è posta sul pistone più grande.
Quale forza bisogna applicare sul pistone più piccolo affinché si possa sollevare l'auto?
A che massa corrisponde?
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pressione di un sollevatore idraulico.
4.
Un sottomarino si trova a 14 m di profondità in un bacino di acqua dolce.
Calcolare la forza che agisce su un oblò del sottomarino sapendo che il diametro dello stesso è 20 cm.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo della pressione idrostatica.
5.
Una massa di 5 kg è poggiata su un piano inclinato di 20° rispetto all'orizzontale.
Sapendo che la base d'appoggio del corpo è pari a 10 cm2, calcolare la pressione che esso esercita sul piano.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pressione su un piano inclinato.
Livello di difficoltà medio-alto
6.
Due vasi comunicanti contengono un fluido di densità pari a 900 kg/m3.
Alle due estremità sono posti due pistoni di raggio e massa rispettivamente pari a: 14 cm, 4 kg e 5 cm, 2,2 kg.
Calcolare la differenza di altezza del fluido nei due vasi.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sul principio dei vasi comunicanti.
7.
Nei due rami di un un tubo a U vengono versati rispettivamente dell'olio (densità dell'olio = 920 kg/m3) e dell'acqua (densità 1000 kg/m3).
Una volta raggiunto l'equilibrio l'altezza del ramo contenente olio è 20 cm.
Se il raggio del ramo in cui è presente l'acqua è pari a 7 cm, quanta massa d'acqua è presente in quel ramo?
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sui vasi comunicanti.
8.
Si vuole costruire un edificio su di un terreno che può sopportare una pressione massima di 20 N/cm2.
Sapendo che la superficie totale di appoggio del fabbricato è di 250 m2 ed il volume dell'edificio è di 1500 m3, considerando la densità media del materiale impiegato pari a 2200 kg/m3, stabilire se il terreno può sopportare il peso dell'edificio.
In caso affermativo ricavare la minima superficie di appoggio necessaria affinché sia possibile intraprendere la costruzione.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: pressione esercitata da un edificio.
9.
Un tubo a U contiene del mercurio la cui densità è nota e vale 13,6 · 103 kg/m3.
Nel braccio di sinistra viene aggiunta dell'acqua dolce per un'altezza di 27,2 cm sopra il livello di mercurio.
Di quanto sale il livello di mercurio nel ramo di destra?
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio su un tubo a U.
Livello di difficoltà alto
10.
Un fluido di densità ρ è posto in un contenitore cilindrico di altezza h ed è messo in movimento verso l'alto con un'accelerazione costante a.
Ricavare l'espressione che lega la pressione esercitata dal liquido in funzione della profondità h.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: applicazione della legge di Stevino.
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