Galleggiamento: la massa di un oggetto che galleggia ne cambia l'immersione?
1 · Prevedi
Un sughero galleggia in acqua. Se usi un sughero più pesante della stessa statura, come cambia la spinta che lo sostiene?
- La spinta aumenta per bilanciare il peso maggiore.
- La spinta resta uguale qualunque sia la massa.
- La spinta diminuisce perché il sughero siede più basso.
2 · Configurazione
- Apri il preset di galleggiamento e premi Reimposta. Un sughero galleggia in superficie.
- Attiva la sonda di spinta sul sughero.
- Imposta la massa del sughero per ogni prova, lascialo assestare all'equilibrio e registra frazione sommersa e lettura della spinta.
3 · Raccogli dati
| Massa del sughero m (kg) | Frazione sommersa | Spinta F_b (N) |
|---|---|---|
| 1.00 | ||
| 1.50 | ||
| 2.00 |
Traccia la spinta F_b (asse y) contro la massa m (asse x) per le tre prove. Che forma ha la linea?
4 · Analizza
- Per ogni prova, calcola m·g usando g = 9.8 m/s² e confrontalo con la lettura della forza di galleggiamento.
- Spiega perché la spinta su un oggetto che galleggia è sempre pari al suo peso, indipendentemente da quanto ne è sommerso.
5 · Estendi
- Se continuassi ad aggiungere massa al sughero, quando smetterebbe di galleggiare affondando? Cosa dovrebbe valere della spinta in quel punto?
- Un blocco d'acciaio affonda, ma una nave d'acciaio galleggia. Con il principio di Archimede, spiega come la forma — non il materiale — lo rende possibile.
La fisica dietro questo esperimento
Principio di Archimede
La spinta su un oggetto sommerso (o galleggiante) è pari al peso del fluido che disloca. All'equilibrio, la spinta su un oggetto che galleggia bilancia esattamente il peso: per questo le tue due colonne devono combaciare.