Principio di Archimede

Archimede   (principio di), uno dei princμpi fondamentali della idrostatica. Consideriamo un fluido omogeneo, ad es. l'acqua, e la parte di fluido contenuta all'interno d'una superficie chiusa S qualsiasi. Questa parte del fluido è in equilibrio sotto l'azione del proprio peso P e dell'insieme delle pressioni esercitate dal fluido rimanente sui diversi elementi della superficie S. Il vettore risultante delle forze che agiscono su questa parte del fluido è quindi nullo e l'insieme delle pressioni ammetterà un risultante E uguale e opposto al peso P. Sostituiamo ora il fluido contenuto all'interno di S con un solido limitato esattamente dalla stessa superficie e che manteniamo in equilibrio in un modo qualunque. Le pressioni che si esercitano su S non vengono modificate e ammettono il medesimo risultante E. In questo si traduce il principio di Archimede: Ogni corpo immerso in un fluido è sottoposto a una spinta verticale diretta dal basso verso l'alto, uguale al peso del fluido che esso sposta, ed applicata al centro di gravità del fluido spostato, o centro di spinta. Se il corpo è immerso solo parzialmente nel liquido, il centro di spinta non coincide col centro di gravitΰ del corpo: questo non sta in equilibrio con il fluido poichè è sottoposto all'azione di una coppia.

Il principio può essere verificato sperimentalmente. Si sospenda, sotto uno dei piatti di una bilancia idrostatica, un cilindro vuoto A e, sotto a esso, un cilindro pieno B, il cui volume sia esattamente uguale al volume della cavità praticata nel cilindro A. Si stabilisca poi l'equilibrio mediante un numero opportuno di pesi posti sul secondo piatto della bilancia. A questo punto si immerga il cilindro B interamente nell'acqua di un vaso V; l'equilibrio viene modificato. Il piatto caricato con i pesi si abbassa, rendendo evidente la spinta esercitata verso l'alto dall'acqua sul cilindro B. L'equilibrio si ristabilisce se viene completamente riempito d'acqua il cilindro A. La spinta è perciò uguale al peso del volume d'acqua spostata dal cilindro B.