Pressione nei liquidi

Anche i liquidi sono sottoposti alla forza peso e quindi esercitano una pressione sulle superfici che li contengono o sulle superfici immerse in essi. La pressione esercitata da un liquido in quiete è detta pressione idrostatica ed è regolata dalla legge di Stevino, che dipende dal livello e dalla densità del liquido.

La legge di Stevino

La legge di Stevino dice che la pressione in un liquido è data dal prodotto tra la densità, l'accelerazione gravitazionale e il livello del liquido. Per ricavare la legge si possono seguire i seguenti passaggi:

PROCEDIMENTO

1.	La forza esercitata dal liquido è data dal peso della colonna di liquido sovrastante la superficie considerata	$F = P$
2.	Il peso si ottiene moltiplicando la massa della colonna di liquido per l'accelerazione gravitazionale	$P = m\cdot g$
3.	La massa si ottiene moltiplicando il volume della colonna per la densità che è caratteristica del liquido	$m = V \cdot d$
4.	Il volume della colonna di liquido si ottiene moltiplicando la superficie su cui agisce per l'altezza, ossia per il livello del liquido nel contenitore	$V = S \cdot h$
5.	La superficie su cui agisce la forza si scrive come rapporto tra volume e altezza della colonna di liquido	$S = \dfrac{V}{h}$
6.	Si sostituiscono tutte le espressioni nella formula della pressione	$p = \dfrac{F}{A}= \dfrac{V\cdot d\cdot g}{\dfrac{V}{h}}$
7.	Si semplifica l'espressione e si ottiene la legge di Stevino	$p = d \cdot g \cdot h$

Nota bene: la pressione in un liquido ad un certo livello o profondità è fissato ed agisce in tutte le direzioni.

Esempio

Nel caso di un sottomarino immerso a $1000\ m$ di profondità la pressione è esercitata su tutte le sue pareti, indipendentemente dalla loro orientazione, ed è pari a:

$p = d \cdot g \cdot h = 1000 \dfrac{kg}{m^3} \cdot 9,8 \dfrac{N}{kg} \cdot 250 m^3 = 2450000 Pa = 24,5 bar$

Pressione atmosferica

La forza gravitazionale vale anche sui gas come l'aria dell'atmosfera. Sulla Terra, infatti, in qualsiasi punto e su qualsiasi corpo agisce una pressione detta pressione atmosferica, data dal peso dello strato di atmosfera di centinaia di chilometri. Questa ha un valore di $1\ atm = 101325\ Pa$ a livello del mare e varia in base all'altitudine a cui si misura.