Pressione Idrostatica

Prima di definire la pressione idrostatica, è opportuno richiamare il concetto di pressione.

La pressione è una grandezza fisica definita dal rapporto tra l’intensità di una forza perpendicolare ad una superficie e la sua area. L’unità di misura nel S.I. è il N/movvero il Pascal [Pa].

La Pressione

La Pressione Idrostatica

Con riferimento all’immagine sottostante,  un recipiente contiene al suo interno un certo quantitativo di fluido.
Con un dispositivo per la misura della pressione, si nota che fuori dal liquido essa assume un valore pressoché costante e pari a circa 101.300 Pa: è il valore della pressione atmosferica.
Proseguendo con l’esperimento, a mano a mano che si immerge il dispositivo di misura all’interno della massa fluida, il valore della pressione misurata cresce.

Nell’esempio preso in considerazione si è ipotizzato che il fluido sia acqua, che ha la seguente densità:
image2.png

Si può misurare anche la variazione del valore della pressione al variare della densità: si sperimenta che all’aumentare della densità, aumenta il valore della pressione idrostatica.
Lo stesso accade qualora si aumenti il valore dell’accelerazione di gravità: all’aumentare di g, aumenta la pressione.

In definitiva, a parità di valore della accelerazione di gravità, la pressione idrostatica p esercitata da un fluido è direttamente proporzionale alla profondità h e alla densità d del fluido.
Quanto osservato si può riassumere nella famosa formula di Stevin per il calcolo della pressione idrostatica:

pidr = g · d · h

dove:

  • pidr è la pressione idrostatica (in Pa)
  • g è l’accelerazione di gravità (circa 9,81 N/kg sulla terra)
  • d è la densità del fluido (per l’acqua vale 1000 kg/m3
  • h è la profondità in metri del punto in cui si vuole determinare la pressione idrostatica rispetto al livello superiore del liquido.

Il valore della pressione calcolato con la legge di Stevin non tiene conto del contributo della pressione atmosferica.
Per calcolare la pressione totale, si deve aggiungere a p calcolata con la legge di Stevin, la pressione atmosferica patm = 101.300 Pa.

p = patm + g · d · h

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