martedì 28 maggio 2013

Esperimenti con l'aria 1. Il grido del fantasma


Questa lezione inizia con una domanda: l'aria suona?
In effetti non è una domanda semplice.
Quando tira vento noi udiamo un “suono”, un “rumore”.
Quando soffiamo dentro uno strumento a fiato, effettivamente produciamo delle note: ma è l'aria che “suona” o è qualcos'altro?
Se proviamo a chiudere un barattolo con il suo coperchio sicuramente dentro intrappoleremo dell'aria, ma se lasciamo il barattolo tranquillo su di un tavolo l'aria ivi contenuta non si mette certo a suonare. Quindi l'aria ha bisogno di qualcos'altro per suonare(o per fare rumore): ha bisogno dei nostri padiglioni auricolari su cui sbattere(è il caso del vento), ha bisogno di materiali da far vibrare e che, in questo modo, producono il suono(è il caso degli strumenti a fiato).
Non dobbiamo però mai dimenticare(e questo è importantissimo)che l'aria serve a far viaggiare il suono; il suono arriva al nostro timpano per mezzo dell'aria, NO ARIA = NO SUONO. Fissati questi fondamentali concetti andiamo a vedere come far “suonare” l'aria in maniera curiosa, creeremo infatti "il grido del fantasma"

Set-up

Per eseguire questo esperimento è necessario procurarsi un tubo corrugato di circa 1,5 mt di lunghezza. Il tubo corrugato(vedi immagine) è quello che viene inserito nei muri per far passare i cavi elettrici. E' abbastanza economico e viene venduto in matasse nei negozi di fai da te.


Svolgimento dell'esperimento

1.Lo sperimentatore(o la sperimentarice) dovrà posizionarsi in un'area libera della classe, lontano da banchi, sedie, muri e soprattutto, compagni e compagne. 

2. Dovrà afferrare con una mano il tubo(vedi immagine)



 3. E poi farlo ruotare velocemente, prima di lato e poi, quando avrà raggiunto una certa velocità, sopra la propria testa.

4.  A questo punto si udrà un suono che, a molti, ricorda il lamento di un fantasma.....
Variando la velocità di rotazione varierà anche il timbro della "voce": a volte assomiglierà più ad un lamento, altre volte ad un vero e proprio grido. 

 
Perché succede quel che succede?
Facendo ruotare il tubo si crea una differenza di pressione alle estremità. Il tubo viene percorso da un flusso d’aria che produce un suono variabile a seconda della velocità e della lunghezza del tubo stesso; siccome il tubo è "corrugato" si creano dei vortici d'aria che causano i vari suoni armonici. Se si tiene chiuso il tubo con la mano che lo fa girare, non emette più il suono. Questo curioso trucco è possibile grazie alla flessibilità del tubo corrugato, una flessibilità particolare data dalla presenza di rinforzi presenti sulla sua superficie (gli anelli più rigidi). Se provaste a fare la stessa cosa con un tubo da irrigazione questo si schiaccerebbe nel punto di rotazione e non si sentirebbe alcun suono; al contrario il tubo corrugato si piega si, ma non si schiaccia e l'aria può quindi attraversarlo generando la voce del fantasma.






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