martedì 22 settembre 2015

I 4 Elementi (Terra, Aria, Acqua, Fuoco) e i disastri che possono provocare. Seconda puntata: Acqua

Inondazione, Tsunami, esondazione, bomba d'acqua, pioggia torrenziale, ma anche uragano, grandine, valanga, piena di un fiume... Sono tutti modi in cui l'acqua, sotto diverse forme e in diversi contesti, può diventare pericolosa, se non mortale per l'uomo. In questo esperimento cercheremo di indagare quali sono i fattori che rendono devastante un fiume quando si riempie troppo. E' un esperimento da fare con molti amici, oppure in classe.

Partiamo con il raccontare le caratteristiche generali di un fiume.
Il fiume, sostanzialmente, è un corso d'acqua che parte da una sorgente e arriva ad una foce.
La sorgente si trova più in alto della foce (generalmente, ma non sempre, in montagna) e la foce(che si trova più in basso) può portare il fiume a sfociare in mare, in un lago, oppure in un altro fiume.
Il “posto” dove scorre il fiume si chiama “letto” (o più correttamente “alveo”) e la quantità di acqua che ci passa dentro è la “portata”, cioè il volume d’acqua che passa in un determinato settore del fiume stesso nel tempo di un secondo.
Vi sarà capitato anche di sentire (durante il telegiornale, ad esempio) che “a causa delle forti piogge, il fiume “Pincopallo” ha raggiunto il livello di guardia e ora si attende l'ondata di piena”.... Ma cosa vuol dire esattamente?
Vuol dire che nel fiume è “entrata” un sacco d'acqua e che quest'acqua ha riempito al massimo il letto (l'alveo) nella sua corsa verso il basso (la foce); ne è entrata così tanta che il fiume si dice “in piena”. Quest'acqua se diventa troppa rischia di uscire dal letto del fiume ed allagare tutto ciò che è intorno al fiume stesso: è l'inondazione(danni, vite umane a rischio, distruzione).
Ora che abbiamo il giusto vocabolario vediamo quale sarà il nostro esperimento: l'obiettivo è quello di comprendere il comportamento dell'acqua che scorre dall'alto al basso e quali effetti possa avere su di una città l'arrivo di un volume di acqua normale o eccezionale.
Per fare ciò avremo bisogno della riproduzione  di 4 corsi d'acqua che attraversano città famose (le istruzioni per costruire le riproduzioni le trovate più avanti), di 2 canaline da elettricista,  di mattoncini Lego®, di biglie di vetro piccole e di “biglioni” (biglie più grandi).

Partiremo infatti dal riprodurre il corso di: Danubio (nella città di Budapest), Tamigi (nella città di Londra), Senna (nella città di Parigi), Arno (nella città di Firenze). Ognuno di questi fiumi ha un percorso diverso all'interno della città e quindi avrà un comportamento diverso quando l'acqua scorre all'interno del suo alveo.
La prima operazione da compiere è quella di stampare le mappe delle 4 città che ospitano i 4 fiumi, magari prendendole da Google Maps e centrando bene il fiume nell'immagine, ogni mappa andrà ricondotta alla misura di 26 x 16 CM.


Poi bisogna preparare 8 tavolette di compensato da 0,8 mm della dimensione di 26 x 16 CM. Se volete ottenere un “set” duraturo è meglio plastificare le mappe ottenute.




Prendete la mappa e, con un taglierino, eliminate il fiume: otterrete così 2 pezzi per mappa.








Ora, usando i due pezzi  come riferimento, riportate sul legno il profilo del fiume.





 Adesso, con il seghetto da traforo, eliminate il profilo del fiume,



poi, con l'aiuto della colla spray, incollate ogni pezzo di legno al corrispondente pezzo di mappa.




Infine, prendete i pezzi di compensato 26 x 16 e, con la colla vinilica, incollatevi sopra i due pezzi di legno con mappa, ottenendo automaticamente, il profilo del fiume. Ripetendo questa procedura altre tre volte otterrete i 4 “modellini” delle città con il loro fiume ed un leggero argine(gli argini sono i “bordi del fiume “, quando sono rialzati rispetto al terreno circostante).




Ora l'esperimento.
La canalina da elettricista sarà l'alveo del nostro fiume che arriva in città, le biglie rappresenteranno l'acqua che scorre, i mattoncini Lego serviranno per dare la pendenza corretta al fiume. Dividetevi in 4 team (si lavora sempre in team) ognuno dei quali avrà come compito quello di far partire la biglia piccola dall'inizio della canalina (che potremmo anche chiamare “sorgente”), farle attraversare la città facendola uscire dalla tavoletta di legno(potremmo, con molta fantasia, chiamarla “foce”).



Per prima cosa preparate la “città” appoggiandola su quattro mattoncini da un lato e su tre dall'altro (vedi immagine).


Ora appoggiate la canalina a uno dei due attacchi della tavoletta (a scelta, vedi immagine)

e inclinate la canalina stessa con mattoncini di Lego sovrapposti l'uno all'altro per far “scorrere” la biglia.


 Vi avverto! Non è così semplice. Vi accorgerete infatti che bastano pochi gradi di inclinazione in più e la biglia uscirà dal suo letto (Londra allagata!), oppure, con qualche grado in meno, la biglia si arenerà al centro del fiume (la Senna in secca!). Potrete anche usare dei piccoli pezzi di carta, oltre ai mattoncini,  per alzare la canalina: a volte sono pochi millimetri che separano il successo dall'insuccesso. Se riuscirete a far partire la biglia dall'inizio della canalina e farla arrivare alla fine della tavoletta senza trucchi (tipo spingerla con le dita) siete davvero bravi. La biglia quindi rappresenta l'acqua che scorre (grazie all'inclinazione del terreno) da monte a valle: se c'è troppa inclinazione l'acqua aumenta troppo la sua velocità e fa danni, se ce n'è troppo poca l'acqua non scorre; nel nostro esperimento molto  dipende anche dalla forma del fiume (se ha molte “curve”, chiamate “anse”, l'acqua/biglia perderà velocità) e dal fatto che la biglia è un corpo solido e non un liquido (liquido, cioè che si adatta alla forma del contenitore, in questo caso nel letto del fiume, l'acqua può farlo, la biglia, che è un corpo rigido, no). Ora, se siete riusciti, cambiate biglia e prendete quella più grossa, ripetendo l'esperimento.
Vi accorgerete che il comportamento del biglione è diverso, probabilmente uscirà dall'alveo; questo accade perché la massa del biglione è maggiore di quella della biglia:c'è “più vetro” nel biglione che nella biglia, come c'è “più acqua” nel fiume quando quest'ultimo è in piena a causa delle forti piogge.
Se riuscirete a far attraversare la città anche al vostro biglione siete davvero dei maghi!


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