Galileo Galilei – Studio sui corpi galleggianti – A cura dell’ Ing. Santo Armenia

Galilei lo studio dei corpi galleggianti lo ha condotto, sempre come modello teorico, ipotizzando un liquido incomprimibile, avente gravezza specifica uniforme, contenuto in un recipiente con pareti verticali, il corpo poteva essere un “cilindro retto” o “un prisma retto”.

Come per Stevino, dal confronto delle due gravezze specifiche, quella del liquido (gr l) e quella del corpo considerato (grc), dimostra i tre possibili stati:

a) gr l > grc  corpo in stato di galleggiamento (corpo parte nel liquido

                     e parte in aria);

b) gr l < gr c corpo affondato (corpo interamente sul fondo);

c) gr l = gr c  corpo in stato di equilibrio indifferente (corpo al di sotto

                       della superficie libera del liquido, a qualsiasi profondità,

                       senza toccare il fondo).

MIE OSSERVAZIONI

Lo stato di galleggiamento (gr l > grc) e quello di corpo affondato

(gr l < gr c) quotidianamente lo sperimentano tutti: questi principi teorici concordano con quelli della natura.

Lo statodi equilibrio indifferente (gr l = gr c) “corpo al di sotto della superficie libera del liquido, a qualsiasi profondità, senza toccare il fondo”, invece, è in contrasto con il principio teorico formulato da Archimede che non prevedeva la possibilità per il corpo di poter essere “a qualsiasi profondità”.

La condizione di equilibrio indifferente prevista dalla Comunità Scientifica (vedasi libri di testo di scuola secondaria di secondo grado ed universitari), quando la densità del corpo uguaglia la densità del liquido, è coincidente con quella di Stevino e di Galilei.

Galilei, consapevole che il suo metodo teorico era diverso da quello adottato da Archimede, si era posto il problema se le sue conclusioni fossero le stesse di quelle di Archimede: convincendosi di si.

Ciò risulta dal passo tratto dal testo originale di Galilei “INTORNO ALLE COSE CHE STANNO IN SU L’ACQUA O CHE IN QUELLA SI MUOVONO”:

<< Questo mi basta, per quanto appartiene al presente negozio, avere co’ sopra dichiarati esempli scoperto e dimostrato, senza estender tal materia più oltre e, come si potrebbe, in lungo trattato; anzi, se non fosse stata la necessità di risolvere il sopra posto dubbio, mi sarei fermato in quello solamente che da Archimede vien dimostrato nel primo libro “Delle cose che stanno sopra l’acqua”, dov’in universale si concludono e stabiliscon le medesime conclusioni, cioè che i solidi men gravi dell’acqua soprannuotano, i più gravi vanno al fondo, gli egualmente gravi stanno indifferentemente in ogni luogo, purché stieno totalmente sotto acqua.  >>.

– MIE CONCLUSIONI GENERALI

Dall’analisi comparata dei tre metodi del passato (Archimede, Stevino e Galilei) con quelli vigenti della Comunità Scientifica emerge che:

a) è passato inosservato che le conclusioni degli studi sui corpi galleggianti, oggi vigenti ed adottate dalla Comunità Scientifica (coincidenti con quelle di Stevino e Galilei) sono in contrasto con quelle di Archimede;

b) tra la condizione di equilibrio indifferente prevista dalla Comunità Scientifica (come Stevino e Galilei, quando la densità del corpo uguaglia la densità del liquido) e l’unica (quindi posizione di equilibrio stabile) a pelo libero del liquido prevista da Archimede, quale è quella corretta?

Potrei finire qui: è già tanto, agli altri l’onere.

Ma nello spirito di “Osservatore Naturale”, muovendo critiche ad entrambi i fronti antico (Archimede) e contemporaneo (Stevino, Galilei e Comunità Scientifica), perché si rifanno a modelli teorici senza riscontro di esperimenti reali, dopo aver eseguito i necessari esperimenti reali in acqua “bilancia naturale” (vedi link “Archimede esperimenti”:https://www.youtube.com/watch?v=SbOEn2ZgGAw), così concludo:

1 – la condizione di equilibrio indifferente prevista dalla Comunità Scientifica (come Stevino e Galilei, quando la densità del corpo uguaglia la densità del liquido) è errata ed inesistente, con la conseguenza che l’equilibrio indifferente in natura non esiste;

2 – l’unica (quindi posizione di equilibrio stabile) a pelo libero del liquido prevista da Archimede è corretta; però il suo studio è incompleto perché non poteva prevedere tutte le altre infinite posizioni di equilibrio stabile a qualsiasi profondità.

Mentre prima mi sono espresso in forza dei risultati degli esperimenti reali eseguiti, di seguito mi attengo solo alla maieutica.

Stevino e Galilei le loro conclusioni, senza esperimenti reali, le avevano ricavate sul presupposto della gravezza (peso) dei corpi immutabile.
Dopo, da Newton in poi, sapendo che il peso dei corpi è variabile, la Comunità Scientifica, nel ritenere sempre valide le conclusioni di Stevino e Galilei, ha commesso due errori:

1 – di metodo, per quattro secoli ha tenuto in vita principi teorici senza nessun riscontro sperimentale;

2 – analitico, per tre secoli ha tenuto in vita principi teorici in contrasto alla maieutica. Questo perché se l’equilibrio tra il peso del corpo e la spinta di Archimede si ha ad una certa quota dal pelo libero dell’acqua, alzando o abbassando il corpo, quindi variando il suo peso, è lapalissiano che non ci può essere più equilibrio con la spinta di Archimede; pertanto il corpo ritorna nella posizione iniziale che conseguentemente è posizione di equilibrio stabile.

Infine, la Comunità Scientifica, quale che sia la profondità del liquido contenuto nel recipiente, ma come può ritenere che il corpo possa stare in equilibrio “indifferente” a qualsiasi altezza?!

Pozzallo, lì 05/08/2020                                                 Santo Armenia   

                

                           

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