IL PRINCIPIO DI TORRICELLI

Servizio a cura di: Mario Colabella

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"Carneade, chi era costui?" … pensava don Abbondio prima di incontrare i bravi che avrebbero poi scombussolato la sua vita.

Certo noi non potremmo mai dire: "Torricelli, chi era costui?" senza fare un grosso torto alla sua memoria e vanificare tutto ciò che ci ha tramandato.

Evangelista Torricelli, discepolo di Galileo, riuscì a dimostrare l'esistenza della pressione atmosferica, con l'esperimento passato alla storia col nome, appunto, di Principio di Torricelli.

Per la dimostrazione, fu usato un lungo e sottile tubo di vetro chiuso ad un'estremità, che fu riempito completamente di mercurio, poi capovolto (chiudendolo col dito per impedire al mercurio di cadere) ed infine parzialmente immerso in una vaschetta piena anch'essa di mercurio.

Se ripetiamo l'esperimento (a livello del mare, a 0°C ed ad una latitudine di 45°), notiamo che il livello del mercurio, nel tubo, scende fino ad un'altezza pari a 76 centimetri dal pelo libero di quello presente nella vaschetta, poi rimane costante.

Analizziamo il fenomeno: la pressione atmosferica, di cui abbiamo già verificato l'esistenza quando abbiamo parlato dei fluidi, grava sulla superficie del mercurio (contenuto nella vaschetta) e si trasmette in esso, per il Principio di Pascal, con uguale intensità in tutte le direzioni, quindi anche in corrispondenza del tubo rivolta verso l'alto e contrapposta al peso della colonna di mercurio sovrastante (vedi illustrazione), con cui resta in equilibrio quando la stessa raggiunge appunto l'altezza di 76 cm.

Facciamo un po' di conti:

1 cm3 di mercurio pesa 13,6 grammi (a 0°C) per cui la colonna di detto liquido, alta 76 cm, eserciterà una pressione di:

0,0136 X 76 =  1,033 kg/cm2

Da tutto quanto detto, appare evidente che:

1 atm (unità di misura della pressione atmosferica) = 1,033 kg/cm2

Come al solito, è opportuno fare delle precisazioni:

- l'altezza verticale del mercurio nel tubo è indipendente dalla forma, dal diametro e dalla inclinazione del tubo stesso (vedi illustrazione);

- per praticità, come già accennato parlando della pressione, considereremo 1 atmosfera uguale a 1 kg/cm2.

 

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Mario Colabella

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