Liquidi diversi nei vasi comunicanti

Due liquidi nel tubo a U: il più leggero sta più in alto

In un tubo a U c’è acqua; nel ramo di destra si versa, poco alla volta, un liquido meno denso che non si mescola. Il liquido versato spinge giù l’acqua, e alla fine i due peli liberi non sono alla stessa altezza: le colonne sopra la linea di separazione sono in rapporto inverso alle densità.

Colonna del liquido versato h₂ —
Colonna del primo liquido h₁ —
Rapporto h₂ / h₁ —
Rapporto delle densità ρ₁ / ρ₂ —
ρ₁ h₁ = ρ₂ h₂

I punti A e B sono alla stessa quota e sotto di loro c’è lo stesso liquido, fermo: hanno la stessa pressione. Sopra A c’è una colonna del primo liquido alta h₁, sopra B una colonna del secondo alta h₂. Stessa pressione vuol dire ρ₁ g h₁ = ρ₂ g h₂.

Quindi h₂ / h₁ = ρ₁ / ρ₂: il liquido meno denso forma una colonna più alta. Con acqua e olio la differenza è piccola; con mercurio e acqua, 13,6 volte.

Così si misura la densità di un liquido sconosciuto: lo si versa in un tubo a U con acqua e si misurano le due colonne. Attenzione: la linea di separazione va presa nel ramo del liquido più leggero, non sul fondo.

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