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L'apparato sperimentale La spinta dell'acqua tiene premuto il fondo quando il cilindro è vuoto... quando è pieno per 1/3... quando è pieno per 2/3, che cade quando i livelli si equivalgono

Per mettere in evidenza e quantificare la pressione dal basso verso l'alto che un qualsiasi strato fluido trasmette a quello immediatamente sovrastante l'apparato di prova è simile a quello appartenente al Vecchio Gabinetto di Fisica del Liceo. Esso infatti fa parte del corredo di strumenti del Moderno Gabinetto di Fisica ed è maggiormente utilizzato rispetto al corrispettivo antico per il semplice motivo che è più grande e quindi meglio visibile da tutti gli studenti.

Rispetto a quello antico, questo strumento presenta una coppa di vetro anziché un vaso cilindrico ed un sistema di sospensione che utilizza una striscia di cuoio stretta sulla superficie laterale del cilindro di vetro per mezzo di una fascia metallica regolabile a vite.

Riempito d'acqua la coppa di vetro e applicato il fondo al cilindro (sostenendolo tramite il filo fissato ad esso), si è immerso l'elemento attivo nell'acqua dalla parte dell'otturatore appoggiandolo sul bordo della coppa. Il filo poteva essere a questo punto lasciato libero, dal momento che la spinta dell'acqua sul coperchio ne impediva la caduta (vedi foto).

Per quantificare la pressione in un punto qualunque del fondo di vetro si è poi versata lentamente entro il cilindro dell'acqua colorata con un po' d'alcol etilico (vedi foto). Il fondo non si stacca, pur sostenedo il peso via via crescente del liquido (vedi foto), perchè in ogni punto della superficie del fondello le pressioni non si equilibrano. Quando però il livello raggiunto dall'acqua dentro al cilindro è identico a quello del liquido all'esterno, l'otturatore si stacca e affonda toccando il fondo della coppa di vetro (vedi foto).

Ciò dimostra senza ombra di dubbio che la pressione dell'acqua sull'otturatore alla profondità z dal pelo libero è pari alla pressione che si misura alla base di una colonna d'acqua alta z. Infatti, equilibrandosi le due pressioni sulle facce opposte dell'otturatore (e quindi le forze da esse prodotte), sul fondo agisce allora solo la forza peso che tende a farlo affondare.

Dal punto di vista fisico quanto osservabile per via sperimentale ha una giustificazione semplicissima. Infatti per la prima legge delle tre leggi della pressione dei liquidi in quiete, la pressione (relativa) in un punto della massa fluida alla profindità z dal pelo libero è pari al prodotto gz, cioè p = gz, se con g si indica il peso specifico del fluido. Solo quando il livello del liquido all'interno del cilindro eguaglia quello esterno, la pressione del primo è esattamente identica a quella che schiaccia l'otturatore contro il bordo del cilindro di vetro, lasciando così "attiva" solo la forza peso.

Si segnala che il Moderno Gabinetto di Fisica del Liceo ha in dotazione ben quattro apparecchi di questo tipo. Essi hanno subito delle leggere modifiche a causa di rotture accidentali dovute al continuo utilizzo. Lo strumento nelle figure è quello che viene usato nelle esperienze di Laboratorio di fisica sull'idrostatica.