Quella di Stevino è, in fisica, una legge fondamentale.
Essa prende il nome dal suo fondatore, Simone Stevino il quale, nel 1687, descrisse per primo la relazione tra pressione e profondità di un liquido.
Ancora oggi, il lavoro svolto da Stevino viene preso come modello da scienziati e, in generale, da chiunque si avvicini allo studio della pressione dei fluidi.
Questo articolo vuole essere un modo attraverso il quale andare a delineare in maniera semplice, ma incisiva, il significato di questa legge, la sua importanza e la metodologia attraverso la quale essa può essere applicata praticamente.
Cosa tratteremo
La legge di Stevino: che cos’è?
La legge di Stevino è la legge che permette di stabilire la relazione che è possibile riscontrare tra la pressione esercitata su un fluido e la sua profondità.
In idrostatica, tale legge rappresenta un’equazione lineare e non è altro che una semplificazione dell’equazione sviluppata in precedenza da Eulero.
Tale metodo, utilizzato in diversi campi scientifici, viene adoperato in particolar modo nella progettazione di sistemi di tubazioni. Nel campo dell’ingegneria geotecnica, invece, è fondamentale prevedere qual è la pressione di un liquido esercitata sul fondo.
Come funziona la legge di Stevino
Per descrivere la legge di Stevino in parole semplici, essa non è altro che il metodo per stabilire il valore della pressione esercitata su un fluido ad una certa profondità.
La formula per ottenere questo risultato è la seguente:
Pressione = h x d x g
dove per calcolare la pressione è necessario moltiplicare l’altezza per la densità per l’accelerazione di gravità.
Secondo la legge di Stevino, quindi, la pressione è uguale al prodotto fra l’altezza del liquido, la sua densità e l’accellerazione di gravità.
L’unità di misura utilizzata per misurare la pressione è Pa (Pascal) che equivale a N/m2.
Per semplificare il concetto:
se si dovessero avere due recipienti, seppur di grandezza diversa, ma entrambi contenenti la stessa tipologia di liquido con altezza uguale, allora anche la pressione alla base del liquido risulterebbe uguale.
Questo perché, secondo la legge di Stevino, la pressione della colonna di liquido è direttamente proporzionale all’altezza della colonna e alla densità del liquido stesso.
Contrariamente, si avrebbe avuto una pressione diversa se i due recipienti avessero contenuto due diverse tipologie di liquido e ad una diversa altezza.
Perché è importante la legge di Stevino
L’importanza della legge di Stevino è data dal fatto che i fluidi presentano delle proprietà simili in qualsiasi ambiente.
Ciò significa che, prevedendo queste proprietà, è possibile semplificare in maniera decisiva l’intervento dell’uomo in più situazioni seppur diverse l’una dall’altra.
Questa legge viene utilizzata, ad esempio, da ricercatori ed ingegneri nella costruzione di strutture quali dighe e paratie perché permette a queste di risultare solide e capaci di supportare le forze dei fluidi in movimento.
Questo perché all’aumentare dell’altezza, di conseguenza, vi è un aumento della pressione della colonna d’acqua sul fondo.
Ciò comporta che, per far sì che la costruzione risulti robusta e sicura, essa debba essere costruita in modo tale che la base della stessa sia più solida rispetto a quella alta.
La legge di Stevino, dunque, permette di comprendere in che modo i fluidi si comportano in profondità.
Essa rappresenta un fondamentale punto di partenza per lo studio della profondità dei fluidi. Un modo per far sì che gli ingegneri possano prevedere, in relazione proprio alla profondità, quale sarà la pressione esercitata su un liquido.
La legge di Stevino è, ancora oggi, oggetto di approfondimenti da parte degli studiosi, un tassello essenziale nel mondo della fisica senza il quale non si sarebbero potuti raggiungere risultati che invece è stato possibile raggiungere.