SeCiF

Forum INDIRE 2002

Margherita Taiana
Località: Barzago (Lc)

le bottiglie di plastica: oggetti per esperimenti in classe e fuori classe!

Due esempi:
pesiamo l'aria e valutiamo la pressione dell'aria.
1.L'aria pesa!
Per pesare l'aria è necessario avere una bottiglia di acqua da almeno 2 litri. Bisogna modificarne il tappo, inserendovi una valvola di quelle delle camere d'aria delle biciclette (attenzione a sigillare bene il tutto! Un suggerimento: ben venga un amico, un cognato, un parente meccanico!). Pesare il tutto (serve una bilancia abbastanza precisa, se si vuole poi fare un calcolo, altrimenti bata anche una semplice bilancia di quelle da cucina). Poi, con una pompa, gonfiare la bottiglia (attenzione a non esagerare!) e pesare di nuovo. Si noterà un incremento di peso: l'aria ha una sua massa!!!
Per calcoli più precisi è necessario valutare la quantità d'aria immessa nella bottiglia.
2.L'aria "spinge"!
Per questa esperienza è sufficiente invitare qualche alunna che deve fare una gita in momtagna a portare con sè una bottiglietta di plastica, chiedergli di svuotarla e chiuderla bene mentre è in alta quota e di portarla, amcora chiusa in classe.
Si noterà che la bottiglia è schiacciata e che aprendola fa rumore come se fosse "sottopressione".
A voi i commenti per entrambi i casi. Assicuro interesse e rispesta "volevamo stupirvi con effetti speciali"!
Ciao, Marghe.

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04-05-2002 16:49

 

Grazia Metalla
Località: Milano

L'aria pesa; l'aria spinge

Ritenete sia corretto spiegare a ragazzini scuola media il peso dell'aria con due palloncini appesi agli estremi di una rudimentale bilancia a bracci, l'uno "vuoto" e l'altro gonfiato con aria?
E invece l'esperimento della siringa: prima fase di aspirazione e poi compressione tenedola fortemente premuta sul palmo di una mano, come suggerito da nostri testi di scuola media?
Se un fisico mi volesse rispondere e dare eventuali altri suggerimenti, anticipatamente ringrazio.

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13-05-2002 23:37

 

Margherita Taiana
Località: Barzago (Lc)

l'idea dei palloncini può andare, ma non posso darti un parere da fisico, visto che sono una matematica che "si arrangia"!!!
Posso dirti che, di solito, quando "ci si arrangia" i ragazzi capiscono meglio!

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14-05-2002 16:21

 

 

Marco Maria Maruca
Località: Sant'Ambrogio di Valpolicella (VR)

Bilance e palloncini

Ciao a tutti.
Dichiaro, a costo di perdere la faccia, di essere un fisico, per la precisione un applicotto vulgaris.
L'idea dei palloncini è carina, ma a meno che non abbiate già verificato la bonta delle vostre attrezzature, può riservare qualche delusione.
I palloncini gonfiati aumentano di volume, risentendo quindi della spinta di Archimede constrariamente ad una bottiglia, più rigida.
Se la bilancia non è mooolto buona, comunque migliore di quelle che usavamo per le esercitazioni di fisichetta uno a Bologna, può essere difficile osservare qualcosa.
Se l'esperienza è gia stata fatta ed è riuscita complimenti allo sperimentatore ed alla attrezzatura.
Un saluto

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15-05-2002 00:00

 

 

Giuseppina Rinaudo
Moderatore

Località: Moncalieri (TO)

la pressione nel palloncino gonfio

Marco Maruca ha ragione, la misura del peso dell’aria racchiusa nel palloncino non è facile, occorre una bilancia con una buona sensibilità (al decigrammo). Se ci si contenta però di osservare qualitativamente l’effetto, basta una bilancia meno sensibile.
La difficoltà concettuale che incontreranno gli studenti, è capire, come dice Marco, che non si misura la massa dell’aria racchiusa nel palloncino, ma la differenza fra la massa dell’aria chiusa nel palloncino e quella di un uguale volume di aria presente all’esterno, cioè a pressione atmosferica, perché questa è "l’aria spostata" che genera la "spinta di Archimede" che agisce sul palloncino.
Facciamo due conti: supponiamo che il palloncino abbia un volume di 1 dm^3 circa, alla pressione atmosferica la massa dell’aria contenuta in 1 dm^3 è circa 1 g (la densità dell’aria è circa un millesimo di quella dell’acqua), quindi per misurare una differenza di 5 dg occorre che la pressione nel palloncino sia 1,5 volte la pressione atmosferica (per la legge dei gas perfetti, a parità di volume e temperatura, la pressione è direttamente proporzionale al numero di moli e quindi alla massa del gas).
Una pressione di mezza atmosfera in un palloncino gonfio è del tutto ragionevole.
Un semplice modo di misurarla, e verificare così se i conti tornano, è illustrato nella figura allegata. Si appoggia il palloncino gonfio su una bilancia pesapersone, e, sopra il palloncino, si appoggia una lastra trasparente sulla quale si preme con la mano: sulla bilancia si può leggere la forza esercitata (convertendo i kg in newton), mentre, tracciando con un pennarello il contorno del cerchio di contatto fra il palloncino e la lastra, si può risalire alla superficie su cui la forza è applicata e quindi alla pressione esercitata (come riferimento, la pressione atmosferica corrisponde a circa 10 N su 1 cm^2).
Si può obiettare che, in questo modo, si comprime ulteriormente il palloncino e quindi la pressione non è corretta, ma l’effetto è molto piccolo, perché il palloncino è facilmente modificabile.
Abbiamo fatto questa misura, così come l’ho descritta, con gli studenti di Scienze della Formazione Primaria e i risultati sono stati eccellenti.

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16-05-2002 14:43


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