Se la forza agente è la gravità, la superficie libera dev’essere in ogni punto normale alla direzione verticale e quindi in ogni punto orizzontale. Se la superficie è di piccola estensione, essa avrà praticamente la forma di un piano orizzontale, e può quindi servire, come il filo a piombo, per determinare la direzione della gravità, che è a quel piano normale.
65. Liquidi pesanti, pressione sul fondo. - Fin qui noi abbiamo supposto che i liquidi siano soltanto sottoposti a forze superficiali, come le pressioni esercitabili con uno stantuffo. In realtà i liquidi, alla superficie terrestre, sono sempre soggetti a una forza di massa, la gravità, che agisce su tutte le molecole. È necessario quindi studiarne gli effetti.
Noi abbiamo già nel precedente paragrafo riferita una di queste conseguenze, che cioè i liquidi in equilibrio, se sottoposti alla sola forza di gravità, hanno una superficie libera piana e orizzontale.
Un altro effetto molto importante è questo: nel liquido in equilibrio si determina una pressione variabile in strati situati a diversa profondità. Immaginiamo invero un liquido pesante, in equilibrio entro un vaso cilindrico, diviso in tanti straterelli orizzontali. Il primo grava sul secondo; questo trasmette sul terzo il peso del primo, accresciuto del proprio, e così ogni strato esercita sul successivo una forza eguale al peso degli strati precedenti più il proprio. Le condizioni del liquido in ogni strato saranno quindi quelle che si otterrebbero se si sopprimesse il liquido soprastante e gli si sostituisse uno stantuffo premuto da una forza eguale al peso del liquido soppresso.
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