martedì 31 marzo 2015

Esperimenti con l'acqua 8 - L'acqua che ruota gli oggetti -

L'acqua è in grado di “ruotare” gli oggetti senza toccarli?
Sembra una domanda un po' strana, più da spettacolo di magia che da esperimento.
Però può' essere un buon inizio per una sfida scientifica che ci permetterà di scoprire un'altra delle proprietà “ottiche” dell'acqua.

Set-up
Per questa sfida scientifica avrete bisogno di:
Un bicchiere trasparente per ogni partecipante
Un foglietto di carta per ogni partecipante
Un pennarello, sempre per ogni partecipante
Una caraffa o delle bottiglie piene d'acqua da mettere sulla cattedra

Svolgimento della sfida.
Ogni alunno/a dovrà prendere il fogliettino e piegarlo a metà (in modo che stia in piedi da solo). Poi disegnerà una piccola freccia al centro del foglio stesso e lo appoggerà dietro al bicchiere.


A questo punto lo sperimentatore chiederà se c’è qualcuno in grado di far cambiare direzione alla freccia senza toccare il foglietto e  utilizzando gli oggetti che sono in classe (quindi comprese le bottiglie e/o caraffe d'acqua presenti sulla cattedra). Se nessuno si fa avanti riempite il bicchiere con l’acqua e  vedrete che guardando attraverso di esso la freccia avrà cambiato direzione.



Anche in questo caso (come nel caso della goccia d'acqua che ingrandisce) , siamo in presenza di un fenomeno di rifrazione. Quando la freccia è vicina al cilindro pieno d'acqua (costituito da bicchiere) esso si comporta semplicemente come una lente d'ingrandimento, ma quando il foglietto viene allontanato l'effetto è quello di invertire l'immagine.
Quando succede perché quando la luce passa da un materiale all'altro, può curvare o rifrangere. Nell'esperimento appena completato, la luce viaggia dall'aria attraverso il vetro,poi attraverso l'acqua, e ancora attraverso la parte posteriore del vetro, e poi indietro attraverso l'aria, prima di colpire la freccia. Ogni volta che la luce passa da un mezzo, o materiale, ad un altro, abbiamo un fenomeno di rifrazione.

Ma non è abbastanza sapere che la luce si piega quando passa attraverso materiali diversi, questo non spiega perché la freccia si inverte. Per spiegare questo, è necessario pensare ancora una volta  al bicchiere d'acqua come se fosse una lente d'ingrandimento. Quando la luce passa attraverso una lente d'ingrandimento la luce converge verso il centro. Il punto dove la luce converge è chiamato punto focale; oltre il punto focale l'immagine risulta invertita perché i raggi luminosi si incrociano e il raggio che proveniva da destra ora è a sinistra e viceversa. Questo è il motivo per cui la freccia risulta invertita.



Con lo stesso principio si possono provare a mettere dietro il bicchiere queste parole e vedere cosa salta fuori:

OTTO

ANNA

ANILINA

RADAR


E' un buon sistema per utilizzare la trasversalità delle materie ed introdurre il discorso dei palindromi.

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