La pressione è una grandezza fisica che indica la forza esercitata per unità di superficie. In idraulica, è fondamentale distinguere tra pressione assoluta e pressione relativa per una corretta analisi e progettazione dei sistemi.
Pressione Idrostatica
L'acqua, per sua stessa natura, ha un certo peso (forza-peso) e quindi determina una pressione sul fondo del recipiente nel quale è posta. La pressione esercitata dalla colonna di acqua è detta pressione idrostatica. Se i due recipienti sono riempiti con due liquidi diversi (ad esempio acqua e alcol etilico), a parità di altezza della colonna di liquido sovrastante, quello più leggero (nel nostro caso l'alcol) eserciterà una pressione idrostatica inferiore. Il livello dei due liquidi (acqua e alcol etilico) è uguale.
Pressione Assoluta
Nella scala assoluta si attribuisce valore zero al vuoto assoluto (ovvero si attribuisce valore zero alle 0 atm); la relativa pressione è detta pressione assoluta. Anche se non appartenente al S.I., come unità di misura di P viene molto spesso impiegata l'atmosfera (simbolo: atm). Siccome possono esistere pressioni assolute inferiori a 1 atm, la pressione relativa può anche essere negativa e quindi assumere valori inferiori a 0 (ma mai inferiori a -1 atm).
La Legge di Pascal e le sue Implicazioni
Il principio di Pascal afferma che la pressione esercitata in un punto di un fluido confinato si trasmette integralmente in ogni altra parte del fluido. Questo principio è fondamentale per il funzionamento dei sistemi idraulici, dove una piccola forza applicata su una superficie può bilanciare una forza molto più grande.
Ad esempio, se si considera un tubo a U riempito con un liquido (acqua, mercurio, olio) e lo si immerge in una bacinella piena sempre di mercurio, la pressione si trasmette fino all'imbocco del tubo immerso. Se si considera un recipiente contenente il liquido in pressione, all'altezza piezometrica, si trovano alla stessa pressione. All'atmosferica bisogna aggiungere la pressione del pistone.
Spinta di Archimede
Quando un corpo è immerso in un fluido, agiscono delle pressioni che generano una spinta verso l'alto pari al peso del liquido spostato. La pressione è massima dato che quella superficie si trova alla profondità massima, a secondo della distanza dalla superficie libera del liquido.
Caratteristiche dei Fluidi Ideali
Per semplificare l'analisi dei sistemi idraulici, spesso si considerano fluidi ideali, caratterizzati da omogeneità, incomprimibilità e coefficiente di viscosità nullo. In realtà, nessun liquido ha tutte queste caratteristiche, ma l'acqua si avvicina molto a questo modello, in quanto la sua densità non varia al variare della pressione e della temperatura.
Moto Laminare
La condizione di moto più semplice per un fluido è il moto laminare, costituito da sottili lamine fluide che scivolano una sull'altra. Questo tipo di moto è caratterizzato da un attrito che la rallenta, soprattutto in prossimità della parete fissa.
TAG: #Idraulica