Idrostatica e fluidodinamica

L'idrostatica (detta anche statica dei fluidi o fluidostatica) è la parte della Fisica che studia lo stato di quiete dei fluidi, ossia dei liquidi e dei gas, e che permette di analizzare e risolvere i problemi sullo stato di equilibrio dei fluidi.

 

La fluidodinamica (detta anche dinamica dei fluidi o idrodinamica) al contrario si occupa dello studio del moto dei fluidi e delle cause che lo determinano, mediante svariate leggi che consentono di analizzare il comportamento di liquidi e gas in movimento.

 

In modo del tutto analogo rispetto alla cinematica e alla dinamica, l'idrostatica e la fluidodinamica fanno parte della branca della Fisica che va sotto il nome di Meccanica dei fluidi.

 

 
 
 

 

Dopo aver visto come sono definiti i fluidi e quali sono le proprietà che li contraddistinguono [1], entreremo nel vivo dell'esposizione proponendo le varie nozioni, le formule e le principali leggi dell'idrostatica [2-14], tra cui ad esempio il concetto di pressione, la legge di Stevino, il principio di Pascal e il principio di Archimede.

 

Una volta conclusa la parte relativa alla fluidostatica passeremo ad occuparci delle leggi della fluidodinamica [15-30] e di tutte le formule e i concetti relativi al moto dei fluidi: tra questi ad esempio la nozione di viscosità, la legge di Poiseuille, l'effetto Magnus e il moto laminare.

 

Concluderemo lo studio dei fluidi con un particolare occhio di riguardo ai liquidi e agli effetti delle loro proprietà a livello molecolare [31-34]: studieremo in particolare la tensione superficiale, le forze di coesione interna dei liquidi, le forze di adesione che regolano l'interazione tra liquidi e solidi a contatto e il comportamento dei liquidi all'interno dei vasi capillari.

 

Per arricchire le lezioni di idrostatica e fluidodinamica non ci limiteremo a proporre le formule e le leggi, ma condiremo il tutto con opportuni commenti e svariati esempi. Ovviamente non mancheranno le applicazioni, i problemi e gli esercizi svolti.

 

Poiché tali branche della Fisica sono oggetto di studio sia alle scuole superiori che all'università, e quindi vengono trattate in maniera più o meno approfondita a seconda del contesto, abbiamo provato ad esporre gli argomenti in modo che possano essere utili per tutti, sia per il ripasso che per lo studio ex novo. Non preoccupatevene e leggete le dispense in tutta tranquillità: tutti gli approfondimenti rivolti agli universitari - e quindi facoltativi per gli studenti delle superiori - sono accompagnati da un opportuno avviso.

 

PS: la sezione di esercizi svolti di idrostatica e fluidodinamica è in costruzione. In caso di necessità sappiate che qui su YouMath avete a disposizione tantissimi esercizi risolti e potete trovare tutto quello che vi serve usando la barra di ricerca interna. ;)

 


1I fluidi
2Pressione idrostatica
3Legge di Stevino
4Pressione atmosferica
5Esperimento di Torricelli
6Principio di Pascal
7Fluidi comprimibili
8Equilibrio statico dei fluidi
9Equilibrio statico dei fluidi in presenza della gravità
10Vasi comunicanti
11Paradosso idrostatico
12Tubi a U
13Principio di Archimede
14Galleggiamento
15Fluidi ideali e fluidi reali
16Portata, linee di corrente e regime stazionario
17Equazione di continuità
18Teorema di Bernoulli
19Effetto Magnus
20Portanza
21Effetto Venturi
22Teorema di Torricelli
23Liquidi in rotazione
24Vortici
25Viscosità
26Moto laminare e velocità di scorrimento
27Legge di Poiseuille
28Legge di Stokes
29Velocità limite
30Numero di Reynolds e moto turbolento
31Tensione superficiale
32Gocce e bolle
33Forze di coesione e forze di adesione
34Capillarità
35Formulario di Idrostatica e Fluidodinamica