Quiz: Dinamica dei fluidi — 14 domande

Spiegazione

Una corrente è il movimento ordinato delle particelle di un liquido o di un gas. Gli schizzi d’acqua, invece, hanno un andamento disordinato e non costituiscono una corrente.

Spiegazione

L’equazione di Bernoulli richiede un fluido incomprimibile, una corrente stazionaria e attriti interni e con le pareti trascurabili. La presenza di forti attriti o di una corrente variabile rende inapplicabile questa forma dell’equazione.

Spiegazione

Lungo la conduttura resta costante la somma dei termini di pressione, cinetico e gravitazionale, cioè $p+\frac{1}{2}dv^2+dgy$. La pressione presa singolarmente può invece variare da una zona all’altra.

Spiegazione

Tra A e B le singole grandezze $p$, $v$ e $y$ possono assumere valori diversi, ma la quantità $p+\frac{1}{2}dv^2+dgy$ conserva lo stesso valore. Non è quindi necessario che la pressione o la velocità rimangano costanti.

Spiegazione

In una conduttura orizzontale la quota non cambia, quindi il termine gravitazionale può essere omesso e si ottiene $p+\frac{1}{2}dv^2=\text{costante}$. Il termine $dgy$ compare invece quando la conduttura non è orizzontale.

Spiegazione

Per l’effetto Venturi, in un condotto orizzontale la somma della pressione e del termine cinetico resta costante: perciò un aumento della velocità comporta una diminuzione della pressione. L’andamento opposto vale quando la velocità diminuisce.

Spiegazione

La riduzione dell’area del tubo aumenta la velocità dell’aria e, per l’effetto Venturi, riduce la pressione sotto quella atmosferica, aspirando la vernice verso l’alto. Nella strozzatura, quindi, velocità e pressione variano in senso opposto.

Spiegazione

La viscosità descrive l’attrito interno del fluido, che si oppone al moto degli oggetti immersi. L’interazione tra fluido e parete riguarda invece una superficie esterna e non definisce la viscosità.

Spiegazione

Nel regime laminare il fluido si muove in modo regolare, con sottili lamine che scivolano una sull’altra senza vortici. Un moto caratterizzato da vortici è invece incompatibile con il regime laminare.

Spiegazione

Dalla relazione $F=\eta\frac{Sv}{d}$ risulta che la forza di attrito è direttamente proporzionale alla velocità, quindi raddoppia quando raddoppia $v$. La dipendenza quadratica non compare nella formula.

Spiegazione

La forza-peso favorisce la caduta ed è diretta verso il basso, mentre l’attrito viscoso si oppone al moto ed è diretto verso l’alto. Le altre combinazioni confondono il verso o l’effetto delle due forze.

Spiegazione

Alla velocità limite l’attrito viscoso uguaglia la forza-peso in intensità e ha verso opposto, perciò la forza risultante e l’accelerazione sono nulle. Il corpo continua tuttavia a muoversi con velocità costante.

Spiegazione

La legge di Stokes $F_v=6\pi\eta rv$, uguagliata alla forza-peso alla velocità limite, conduce a $v=\frac{mg}{6\pi\eta r}$. Le altre espressioni invertono il rapporto o introducono una dipendenza dal quadrato del raggio non prevista.

Spiegazione

La relazione $v=\frac{2(d-d_0)gr^2}{9\eta}$ mostra che la velocità limite cresce all’aumentare della differenza di densità. La viscosità è invece al denominatore, mentre il raggio compare al numeratore al quadrato.