Archimede_di_SiracusaIl principio di Archimede è un teorema riguardante l'interazione dei fluidi o sostanze con i corpi che vi sono immersi. È così detto in onore di Archimede di Siracusa, matematico e fisico greco, vissuto nel III secolo a.C. che lo enunciò nella sua opera Sui Corpi Galleggianti.

Postulato:

« Un corpo immerso (totalmente o parzialmente) in un fluido riceve una spinta (detta forza di galleggiamento) verticale (dal basso verso l'alto) di intensità pari al peso di una massa di fluido di forma e volume uguale a quella della parte immersa del corpo. Il punto di applicazione della forza di Archimede, detto centro di spinta, si trova sulla stessa linea di gradiente della pressione su cui sarebbe il centro di massa della porzione di fluido che si trovasse ad occupare lo spazio in realtà occupato dalla parte immersa del corpo.»

Tale forza è detta forza di Archimede o spinta di Archimede o ancora spinta idrostatica (nonostante non riguardi solo i corpi immersi in acqua, ma in qualunque altro fluido – liquido o gas).

La spinta si applica al baricentro della massa di fluido spostata e non al baricentro della parte del corpo immersa nel fluido ed è diretta verso l'alto. Archimede inventò la bilancia idrostatica, utilizzata per misurare il peso specifico dei liquidi.

Da un punto di vista matematico, la forza di Archimede può essere espressa nel modo seguente:

Fa= ρ.flu*g*V

Essendo ρ.flu la densità (massa volumica) del fluido, g l'accelerazione di gravità e V il volume spostato (che in questo caso è uguale al volume del corpo).

Allo stesso modo, il peso del corpo è dato da:

Fρ.sol*g*V

essendo ρ.sol la densità media del solido immerso.

bilancia_idrostaticaLa spinta è indipendente dalla profondità alla quale si trova il corpo.

Per quel che riguarda quindi il galleggiamento dei corpi solidi omogenei, oppure quelli costituiti da più materiali, di cui è possibile determinare una densità media, il confronto fra la densità del liquido ( Aria), e la densità del corpo ci dice se il corpo galleggia, va a fondo o è indifferente, rispettivamente se la densità del corpo è minore, maggiore o uquale al liquido.

E' la stessa bilancia usata in laboratorio per fare l'esperienza descritta nella relazione allegata.

Verifica del Principio di Archimede