Esercizi di Fisica: Liquidi - Dipartimento di Fisica

Esercizi di Fisica: Liquidi
1. Calcolare la densità di un’ipotetica sostanza sapendo che 35 cm 3 di tale sostanza hanno
massa pari a 1.3 kg
2. Sapendo che il ferro ha densità pari a 7.9 10 3 kg/m 3 , determinare la massa di una sfera di
ferro di 20 cm di diametro
3. Che volume occupa (in litri) una soluzione che ha massa di 3.5 kg e densità pari a 1002
kg/m 3 ?
4. Calcolare la pressione esercitata da una forza di 345 N applicata perpendicolarmente ad una
superficie di area 15 cm 3 . Rifare il calcolo nel caso in cui la forza formi un angolo di 30°
con il versore normale alla superficie. Rifare il calcolo nel caso in cui l’area della superficie
sia dimezzata
5. In un elevatore idraulico quanto vale l’intensità della forza che si deve applicare alla
superficie più piccola per avere una forza di 500 N sulla superficie più grande sapendo che
l’area di quest’ultima è 7 volte maggiore dell’area della superficie più piccola?
6. Un recipiente cilindrico alto 100 cm e avente la sezione uguale a 100 cm 2 è pieno d’acqua.
Quanto vale la pressione sul fondo? E quanto varrebbe se il recipiente fosse pieno d’alcool
(d = 0.8 10 3 kg/m 3 )?
7. Applicando la legge di Stevino e trascurando la pressione atmosferica calcolare la pressione
sul fondo di un recipiente alto 32 cm pieno di mercurio (densità = 13.6 10 3 kg/m 3 )
8. Calcolare l’intensità della spinta di Archimede che agisce su un cubo di lato 8.5 cm immerso
in un recipiente pieno di acqua di mare (densità = 1.024 10 3 kg/m 3 )
9. Quale è la pressione a cui è soggetto un subacqueo alla profondità di 20 m?
10. In un torchio idraulico i diametri dei due pistoni sono rispettivamente 4 cm e 15 cm. Quale
forza deve essere applicata al pistone più piccolo per sollevare un'automobile di 1000 Kg
sostenuta dal pistone più grande? Se il pistone piccolo si abbassa di 50 cm, di quanto si
innalza quello grande?
11. Se un liquido scorre in un condotto la cui sezione è di 25 cm 2 di moto stazionario, quale sarà
la sua velocità se il condotto viene ristretto a 5 cm 2 e la portata rimane la stessa?
12. Sapendo che la densità dell'acqua è di 1.025 g/cm 3 , dire quali delle seguenti sostanze
galleggia o affonda:
olio (0.91 g/cm 3 ), legno (0.75 g/cm 3 ), alluminio (2.7 g/cm 3 ), mercurio (13.6 g/cm 3 ),
osso (1.7 g/cm 3 ), alcool (0.80 g/cm 3 ), benzina (0.68 g/cm 3 )

Esercizi sui Liquidi estratti dai compiti
Esercizio 1
Un lungo recipiente cilindrico, di raggio esterno 26 cm e che vuoto peserebbe 103 N,
contiene al suo interno 20 litri di acqua. Si calcoli a quale profondità si troverà la base del
recipiente, se fosse immerso in acqua, una volta raggiunta la condizione di equilibrio.
Esercizio 2
Immergendo in acqua due oggetti esteriormente identici come forma e materiale, il primo
emerge per il 33% del suo volume ed il secondo, a causa di una cavità interna vuota,
emerge per il 55%. Che percentuale del volume totale è occupata dalla cavità?
Esercizio 3
Nel ramo di sinistra di un tubo ad U può scorrere liberamente uno stantuffo a tenuta, che
ha una superficie di 97 cm 2 , mentre il ramo di destra è del tutto aperto verso l'alto.
Quando da destra si versa nel tubo un certo fluido, la colonna nel ramo di sinistra, sotto lo
stantuffo, risulta 0.4 cm più bassa di quella nel ramo di destra. Se poi da sinistra, sopra lo
stantuffo, si versano 1.8 litri d'acqua, il dislivello tra le 2 colonne del primo fluido diventa
di 2.66 cm. Quale è pertanto la densità di questo fluido e che massa ha lo stantuffo?
Esercizio 4
Un cilindro di 130 g, cavo all'interno e con pareti di lamiera sottile, galleggia sull'acqua,
emergendone per 47% del suo volume. Se si dovesse aprire un piccolo foro sul fondo,
quanti litri d'acqua potrebbe imbarcare il cilindro, prima di affondare definitivamente?
Esercizio 5
Un recipiente metallico chiuso, alto 7 m, è diviso in 2 parti da un pistone orizzontale a
tenuta, perfettamente libero di muoversi. Sul fondo poi è collegato con un lungo tubo
verticale, aperto verso l'alto. Inizialmente il pistone è completamente abbassato ed il
recipiente è completamente pieno d'aria a pressione atmosferica; poi nella parte inferiore
attraverso il tubo viene introdotta acqua fino ad un'altezza di 3.3 m. Per tenere il pistone
in equilibrio in queste condizioni, che dislivello deve esserci tra l'acqua nel tubo e quella
nel recipiente?