27 - Galleggia o affonda?

CURIOSANDO AL MUSEO - Appunti di storia, scienza, tecnologia e didattica è una rassegna digitale a cura del Museo della Bilancia.

Galleggia o affonda?

Il metodo scientifico di basa sulla sperimentazione, ma non sempre è possibile effettuare concretamente le prove...  In questi casi si può ricorrere agli esperimenti mentali.

Supponiamo ad esempio di avere una nave contenente grossi blocchi di marmo e di gettarne uno in acqua. Il livello del mare si alza o si abbassa?
Ipotizziamo che il blocco di marmo abbia un volume pari a un metro cubo. Certamente la sua densità è maggiore della densità dell’acqua (il cui valore, lo ricordiamo è 1000 kg/m3). Supponiamo la densità del marmo pari a 3 volte la densità dell’acqua. Il galleggiamento della nave si ha quando il suo peso complessivo eguaglia la spinta di Archimede; e la nave deve essere progettata per reggere tutto il carico caricabile nella stiva. Il blocco di marmo occupa un volume di un metro cubo e pesa (passateci il termine) circa 3000 kg. Per il principio di Archimede lo stesso valore di peso viene ottenuto da un volume di acqua di circa tre metri cubi, tre volte il volume del blocco di marmo. Quindi se il blocco di marmo viene gettato in acqua occuperà un metro cubo, contro i tre occupati dalla nave per sostenerlo.
Il livello dell’acqua del mare quindi si abbassa.

E cosa accadrebbe al livello del mare se affondassero tutte le navi presenti su qualsiasi mare nello stesso momento?
Il ragionamento è simile al precedente. La densità della nave, per poter galleggiare, deve essere inferiore alla densità dell’acqua, ovvero, a parità di peso la nave deve occupare un volume maggiore di quanto occuperebbe l’acqua.
In definitiva se tutte le navi su qualsiasi mare affondassero contemporaneamente il livello complessivo del mare... si abbasserebbe.


in collaborazione con narrascienza.org

 

 

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