LA FORZA SULLA SUPERFICIE

Se le forze peso agiscono su superfici diverse, cosa succede?

Nel primo caso il mattone affonda poco nella farina di mais, nel secondo affonda di più e nel terzo affonda molto di più.

Poiché il mattone è lo stesso e il peso è costante, risulta chiaro che l'affondamento del mattone  sulla superficie di farina dipende dalla superficie di appoggio. Si definisce allora pressione esercitata da un corpo la forza esercitata sulla superficie. 

A conferma di ciò abbiamo effettuato il seguente esperimento.

Due siringhe da 10 ml e 20 ml (aventi rispettivamente la sezione di 1,6 cm² e 2,6 cm²), i cui beccucci vengono chiusi ermeticamente  facendo fondere alla fiamma un'estremità di un tubetto di plastica adatto; due alzate di metallo con morsetti, due pesi uguali (intorno a 1,5 kg).

Gli stantuffi scendono in entrambe le siringhe e precisamente nella prima il volume si riduce a 7 ml, nella seconda si riduce a 8 ml. 

Poiché i volumi di gas utilizzato sono gli stessi (10 ml) e i pesi sono uguali, la diminuzione di volume non può dipendere altro che dalla diversità delle sezioni delle due siringhe e quindi dalla pressione così come era stata definita prima. 

Un'altra osservazione importante che è stata fatta è stata quella di variare il peso posto sulla siringa da 20 ml e di notare che in corrispondenza di ogni peso lo stantuffo si ferma in posizioni diverse, più in basso coi pesi maggiori e più in alto coi pesi minori. Da ciò emerge con chiarezza che quando lo stantuffo è fermo la pressione esercitata dai pesi è equilibrata da una pressione uguale e opposta esercitata dal gas sullo stantuffo. Anche nel caso in cui si effettui la prova con la stessa siringa capovolta e il peso agganciato in modo che tiri verso il basso lo stantuffo, si nota che in corrispondenza di ogni peso il volume del gas all'interno assume valori ben determinati. E' infine fondamentale osservare che in entrambi i casi, togliendo i pesi, il volume del gas ritorna quello iniziale.