giovedì 6 giugno 2013

Esperimenti con l'acqua 1. La moneta sospesa nel bicchiere

Le monete galleggiano sull'acqua?
La prima risposta che ci viene in mente è “no”. Ed è la risposta giusta.
Eppure le monete(certe monete in particolare) rimangono sulla superficie dell'acqua, anche se, in realtà non galleggiano.
Ma come fanno?
Sfruttano il principio che sta alla base dell'esperimento descritto in queste pagine:quello della tensione superficiale.
La tensione superficiale è quel fenomeno che fa si che la superficie di un liquido si comporti come una membrana elastica. Ci dobbiamo immaginare la superficie dell'acqua(in questo caso)come coperta da una sottilissima e fragile membrana, sottile e fragile, si, ma in grado di sostenere(occhio! “sostenere” non “far galleggiare”) anche una moneta. Ed è quello che andremo a sperimentare...
Set-up
Per questo esperimento avremo bisogno di:
Un bicchierino trasparente per ogni partecipante
Un pezzetto di carta igienica per ogni partecipante
Una moneta da 5 o 10 lire per ogni partecipante
Acqua quanto basti a riempire ogni bicchiere.

Svolgimento
Si riempirà ogni bicchiere sino all'orlo e poi si inviteranno gli studenti a far rimanere la moneta sulla superficie dell'acqua.
Dopo alcuni tentativi illustrare il seguente metodo:
prendere il pezzetto di carta igienica e mettere al centro dello stesso la moneta; sollevare il pezzo di carta igienica e deporlo delicatamente al centro del bicchiere.
La carta igienica assorbirà l'acqua e, affondando, lascerà la moneta sulla superficie dell'acqua.
L'esperimento può essere ripetuto con una graffetta o un ago.





--------------------------------------------- Approfondimenti --------------------------------------------------

(il testo che segue è tratto  da Marcello Guidotti - http://www.galenotech.org/chimfis1.htm - è fatto molto bene e quindi ho pensato di riprodurlo tal quale)
Un modo per vedere la tensione superficiale in azione è quello di osservare gli sforzi inutili che fa un insetto per uscire dall'acqua: una volta forata la pellicola superficiale dell'acqua, questa - per minimizzare la sua superficie - si avviluppa attorno al corpo dell'insetto, intrappolandolo.
Al contrario, i pond skaters, gli insetti pattinatori , come le idrometre e i gerridi, sfruttano la tensione superficiale per pattinare sull'acqua senza affondare: possono così spostarsi sull'acqua, e cibarsi di quegli insetti che vi rimangono invischiati dalle forze di tensione superficiale.


Questi insetti che camminano sull'acqua sono provvisti di peli superficiali ricoperti di oli che respingono l'acqua e permettono alla parte terminale delle zampe di non forare la membrana superficiale dell'acqua.
La capacità di pattinare sull'acqua, non è però un'esclusiva insetti: ne è capace anche il basilisco, una piccola iguana che vive nelle foreste sudamericane.

Il basilisco possiede la stupefacente abilità di correre sull'acqua. Può percorrere circa un centinaio di metri correndo sulla superficie di un letto d'acqua in quiete.

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