Vaporetto Puf Puf

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Un vaporetto esemplifica parecchie leggi della fisica e dei fenomeni fisici.

1) Trasformazione di energia. L'energia termica è trasformata in energia meccanica, come in un vaporetto reale. Il calore liberato da una candela che brucia (paraffina) è usato per riscaldare l'acqua. L'acqua in ebollizione si trasforma in vapore, che riempie rapidamente il piccolo contenitore giungendo ad una pressione considerevole. La pressione espelle il vapore dal contenitore ad una certa velocità. La barca si muove in avanti facendo del lavoro meccanico. Ovviamente c’è una certa perdita di energia dovuta alla dispersione del calore.

2) Legge di conservazione di quantità di moto. La quantità di moto con cui il vapore è eliminato dell'ugello è uguale alla quantità di moto della barca.

3) Inoltre è illustrata la seconda legge di Newton sul movimento di corpi a massa variabile. Il cambiamento della quantità di moto della barca nel frattempo si trasforma nella forza di azionamento della barca. Il cambiamento di quantità di moto è compensato dal cambiamento di velocità e dalla massa di vapore liberato nella direzione opposta al senso del movimento della barca, come nel caso dell’ automobile a reazione.

4) Dopo avere guadagnato quantità di moto, il vaporetto continua il suo percorso con moto uniforme. Ciò avviene a causa delle forze di resistenza ed in questo caso è causato dalla forza della viscosità che è proporzionale alla velocità.

dove C è una grandezza caratteristica della figura idrodinamica ("il coefficiente di resistenza"), h - è il coefficiente della viscosità e v è la velocità della barca.