LA PRESSIONE ED I SUOI EFFETTI

Effetti statici (deformazioni)

Sappiamo per esperienza che i liquidi ed i solidi non sono rigorosamente indeformabili: se noi premiamo su di essi questi si comprimono seppur minimamente.

Vediamo adesso qual è la grandezza fisica che determina tale deformmazione. E' stato fatto un semplice esperimento: otto sbarre di uguale lunghezza (5 m) ma diversa composizione chimica (acciaio, calcestruzzo) e diversa superficie di appoggio sono state compresse con forza differente. A causa della compresione esse si sono leggermente accorciate. La tabella sottostante mostra l'accorciamento indotto su tali sbarre .

Materiale
Forza (N)
Superficie (cm2)
Accorciamento (mm)
Acciaio
10.000
5
0,5
Acciaio
30.000
15
0,5
Acciaio
10.000
2
1,25
Acciaio
25.000
5
1,25
Calcestruzzo
20.000
10
8,6
Calcestruzzo
50.000
25
8,6
Calcestruzzo
5.000
5
4,3
Calcestruzzo
30.000
30
4,3

Cerchiamo di capire cosa determina la deformazione. Poiché è evidente che materiali differenti si deformano in modo del tutto diverso (pensa ad esempio a come si deforma la gomma rispetto all'acciaio) limitiamo il confronto ai valori riferiti allo stesso materiale (prime quattro righe, acciaio; ultime quattro righe, calcestruzzo).

Per entrambi i materiali non è affatto vero che la deformazione aumenta all'aumentare della forza (confronta ad esempio la IV riga con la II riga, la VIII riga con la V riga).

Se invece della forza consideriamo la pressione (F/S, fate voi il calcolo delle pressioni per ogni riga considerata) risulta evidente che la deformazione aumenta all'aumentare della pressione. Inoltre, se viene fatto il confronto fra campioni con uguale accorciamento (ad es. la I e la II riga) risulta immediatamente che a parità di deformazione anche la pressione è uguale.

 

Dunque:

  • All'aumentare della pressione (e non della forza!) la deformazione aumenta.
  • A parità di pressione (e non di forza!) le deformazioni sono uguali.

 

In conclusione, è evidente che la deformazione di un oggetto dipende dala pressione a cui esso è sottoposto e non dalla sola forza applicata.

 

Vuoi vedere graficamente gli effetti della pressione sulla deformazione in alcuni casi concreti? Clicca qua!