Page 135 - Un fisico in salotto

Il principio di Archimede

‘Un corpo immerso in un liquido riceve una spinta, dal basso verso l’alto, uguale al
peso del liquido spostato’.
Questo enunciato, dovuto al grande filosofo e scienziato Archimede, può essere
dimostrato in modo molto semplice.
Nel ragionamento che faremo, il fatto che il corpo sia immerso proprio in un

liquido non è cruciale: l’oggetto può essere benissimo ‘immerso’ in un aeriforme,
cioè circondato da una massa di gas come l’aria. L’enunciato di Archimede è dunque
vero non solo per i corpi immersi in un liquido: è vero per i corpi immersi in una
qualsiasi sostanza fluida.
Per dimostrare che le cose stanno proprio così, osserviamo per esempio l’acqua
contenuta in una vasca; e poniamo la nostra attenzione su una parte di questa quantità
di acqua, pensandola come se fosse racchiusa da una immaginaria superficie che la

avvolge completamente. Se vogliamo possiamo pensare a una superficie sferica,
come quella di una boccia da bowling.
Tale immaginaria ‘boccia d’acqua’, chiamiamola così, è ovviamente ferma nella
vasca; cioè non va a fondo né sale a galla: ciò vuol dire che il suo peso è esattamente
equilibrato dalla presenza della restante acqua che la circonda. In altre parole,
significa che l’effetto di tutta l’acqua circostante è quello di produrre una forza

diretta verso l’alto che è pari al peso della porzione d’acqua alla quale abbiamo
pensato.
Se ora, al posto di questa immaginaria ‘boccia d’acqua’, pensiamo che sia
presente un oggetto reale della stessa forma, per esempio proprio una boccia da
bowling dello stesso diametro, ci aspettiamo che esso riceva la stessa spinta verso
l’alto, da parte del fluido circostante.
L’oggetto ha dunque preso il posto del fluido contenuto in quella superficie

ideale: la dimostrazione dell’enunciato di Archimede dovrebbe risultare abbastanza
chiara.
D’altra parte, se il peso dell’oggetto è maggiore della spinta di Archimede,
l’oggetto tende a scendere verso il basso. Viceversa, se il peso del corpo è minore,
l’oggetto tende evidentemente a salire.

Si può dire in generale che la spinta di Archimede verso l’alto prevale sulla forza
peso se un oggetto ha un peso specifico minore di quello del liquido nel quale è
immerso.
Così una sfera cava di piombo o una nave di acciaio... galleggiano! Eppure il peso
specifico di questi metalli è ben maggiore di quello dell’acqua! Sì, ma va
considerato il peso specifico complessivo dell’intero oggetto, non del materiale del
quale è fatto solamente l’involucro! Una sfera cava è fatta di piombo esternamente e
di... niente (o di aria, se volete) dentro. Può dunque occupare un volume molto

grande pesando tutto sommato molto poco: il peso specifico dell’oggetto risulta così,
di fatto, molto piccolo.
Immergendo lo scafo di una barca, ‘prendiamo il posto’ di un volume d’acqua via