Insegnare fisica/Didattica tradizionale/Legge di Stevino

Interpretazione errata della formula

Spesso la formula $p=\rho gh$ viene interpretata erroneamente dagli studenti, i quali finiscono per considerare $h$ come l'altezza del fluido direttamente sulla linea verticale sopra il punto considerato, il che porta alla conclusione che la pressione è minore in una grotta sottomarina o che esiste una pressione differente in due punti alla stessa altezza di un recipiente di forma irregolare.

Anche se interpretata in maniera corretta, spesso la formula non riesce a convincere o soddisfare gli studenti, perché considerata non coerente con le loro personali tipologie di ragionamento.

Problema sulla legge di Stevino

Se, dopo aver discusso i fenomeni della pressione nei liquidi, si fa volgere l’attenzione degli studenti alla pressione sul fondo di un cono o un cilindro metallico solido appoggiato sulla base, e si chiede cosa accadrà alla pressione alla base del cilindro quando questo si espande a causa di un aumento uniforme della temperatura, molti studenti (specialmente quelli che hanno memorizzato la formula $p=\rho gh$ senza una reale comprensione di dove e quando essa si applica) diranno che la pressione alla base aumenta perché l’altezza è aumentata. Nel caso del solido, la pressione alla base è, naturalmente, uguale al peso dell’oggetto diviso per l’area della base. Nel caso dell’espansione termica, la variazione dell’altezza non ha alcun effetto, e la pressione alla base diminuisce (di pochissimo) a causa dell’aumento dell'area.

Bibliografia

• (EN) Arnold B. Arons, Teaching introductory physics, New York, Wiley publication, 1997, pp. Chapter 11, ISBN 0-471-13707-3.
• (IT) Ugo Besson, Didattica della fisica, Roma, Carrocci editore, 2017, pp. 128-136, ISBN 978-88-430-7735-9.