Un tubo orizzontale di diametro 6.0 cm
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Un tubo orizzontale di diametro 6.0 cm è percorso da acqua a velocità 3,0 m/s e pressione di 4,4 x 10^6 Pa. Nel tubo è presente una strozzatura di diametro 12 mm. Calcola la velocità dell’acqua e la pressione nella strozzatura.
Introduzione all’Argomento:
La fluidodinamica è la branca della meccanica dei fluidi che studia il moto dei fluidi e le cause che lo determinano. Essa si contrappone alla fluidostatica, pertanto è necessario introdurre nuovi concetti e nuove formule per risolvere gli esercizi (es. equazione di Bernoulli, equazione di continuità,…) e determinare le diverse proprietà del fluido che si sta analizzando (tra cui la velocità, la pressione, la densità o la temperatura). Per quanto possa sembrare “lontana” dalla nostra esperienza quotidiana, in realtà la fluidodinamica è una materia estremamente presente che ci aiuta a comprendere numerosi aspetti di idraulica, aerodinamica e discipline simili in cui ci imbattiamo ogni giorno.
Analisi dell’Esercizio:
In questo esercizio vi è un tubo orizzontale di diametro 6,0 cm che, a un certo punto, presenta una strozzatura. Ricordando la validità dell’equazione di continuità, e disponendo dei dati necessari, possiamo esplicitare la velocità dell’acqua nella strozzatura, sostituire i valori numerici e ottenere il risultato richiesto. Per quanto riguarda invece la pressione, ci rifacciamo all’equazione di Bernoulli prestando bene attenzione al fatto che il tubo e la strozzatura si trovano alla medesima altezza.