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Dov’è più faticoso bere con una cannuccia? Ce lo spiega Stevino

Dov’è più faticoso bere con una cannuccia? Ce lo spiega Stevino

Quante volte ci siamo trovati a sorseggiare una bevanda con una cannuccia? Analizziamo la fisica che c’è dietro

 

È più semplice bere dalla cannuccia trovandosi al livello del mare o in alta montagna? Per poter rispondere a questa domanda dobbiamo prima capire cosa avviene nel momento in cui succhiamo dalla nostra cannuccia

Legge di Stevino

La legge di Stevino esprime il legame esistente tra la pressione di un fluido e la profondità a cui si trova. Essa stabilisce la relazione matematica tra tali quantità, asserendo che la pressione idrostatica di una particella, dovuta alla colonna di fluido esistente su di essa, è direttamente proporzionale a quest’ultima e alla sua densità. La formulazione è la seguente:

p = ρgh

Dove p è la pressione del fluido, ρ è la densità del fluido, g è l’accelerazione di gravità e h è la profondità.  Se sul liquido agisce una pressione esterna allora la pressione totale che agisce ad una certa altezza è:                                        ptot = pESTERNA + ρgh;

Cosa succede nella cannuccia

Possiamo capire cosa ti permette di bere con la cannuccia, se pensiamo ancora alla pressione che si esercita sulla bibita. Quando aspiri l’aria dalla cannuccia crei una depressione all’interno della stessa. Quindi, il liquido che si trova fuori dalla cannuccia è sottoposto ad una pressione maggiore di quella a cui è sottoposto all’interno della cannuccia e quindi la risale. Probabilmente avrai notato che, se la larghezza del foro del contenitore della bibita coincide con il diametro della cannuccia e quindi non vi è spazio fra la cannuccia e il contenitore stesso, non riesci a bere: il liquido non può essere aspirato (questo accade spesso con i succhi di frutta nei tetrapack dotati di cannucce). O meglio: il
liquido risale, ma il contenitore viene schiacciato dalla pressione atmosferica. Per convincerti ancora che è la differenza di pressione a far risalire il liquido prova ad osservare cosa succede inserendo due cannucce in una bibita. Se una cannuccia non pesca nel liquido e l’altra sì, per far risalire il liquido nella seconda, senza aspirare, dovrai soffiare attraverso la prima.

È più faticoso in mare o montagna?

A questo punto, secondo voi, è più semplice bere a livello del mare o in alta montagna? Cioè, in quale dei due casi si deve teoricamente fare meno forza? Ovviamente nel primo caso, infatti al diminuire della pressione atmosferica aumenta la forza che noi dobbiamo esercitare per far percorrere al fluido la medesima distanza. Se ad esempio invece ci trovassimo sulla luna, sarebbe del tutto impossibile bere da una cannuccia, perché sulla luna non abbiamo atmosfera. Possiamo vedere quanto detto poc’anzi, riprendendo la legge di Stevino sopracitata, cioè:                    ptot = pESTERNA + ρgh. Notiamo facilmente che più la pressione esterna è maggiore, più la pressione totale sarà maggiore, ergo dovremo applicare più forza se ci troviamo in alta montagna (dove la pressione è minore rispetto al livello del mare).

E tu che ne pensi? Faccelo sapere!

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