Capitolo 18: Fluidodinamica

Descrizione

Questo capitolo introduce lo studio dei fluidi in movimento. Si analizzano le principali leggi che regolano la dinamica dei fluidi ideali e reali: l’equazione di continuità e il teorema di Bernoulli. Viene inoltre esplorata la relazione tra pressione, velocità e sezione di un condotto, con applicazioni nel mondo naturale e tecnologico.

Contenuti principali

• Definizione di fluido ideale e viscosità
• Flusso stazionario e regime laminare
• Equazione di continuità: A₁v₁ = A₂v₂
• Teorema di Bernoulli: conservazione dell’energia per i fluidi
• Effetti della variazione di sezione e pressione
• Applicazioni: tubi di Venturi, aerei, vena fluida

Esercizi

1. Un fluido scorre in un tubo che si restringe. Calcola la velocità nella sezione più stretta sapendo che A₁ = 10 cm², v₁ = 2 m/s e A₂ = 5 cm².
2. Applica il teorema di Bernoulli per calcolare la pressione in un condotto orizzontale in cui varia la velocità del fluido.

Attività laboratoriale

Esperimento con tubi trasparenti e liquido colorato per osservare il flusso in sezioni di diametro diverso. Misura delle velocità mediante sensori o cronometro. Visualizzazione della relazione tra velocità e pressione con un tubo di Venturi artigianale o una simulazione.

Risorse digitali

• Simulazione PhET – Pressione e flusso dei fluidi
• Video – Teorema di Bernoulli e sue applicazioni
• Wikipedia – Teorema di Bernoulli