Eserciziario - Fisica - Esercizi Svolti Di Fisica I e Fisica II [ITA]
Fisica inacqua2
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LAFISICA DELL'ACQUA
Scuola Buonarroti classe 1C 2C 3C anno 2011-2012Insegnante: Donatella Canapa
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CLASSE PRIMA1.L'acqua non ha forma2.La capillarità3.La capillarità nelle piante4.L'osmosi nelle piante 15.L'osmosi nelle piante 2
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CLASSE SECONDA
1.L'acqua è incomprimibile2.I vasi comunicanti: osservazione3.La tensione superficiale4.La pressione idrostatica5.Il principio di Pascal
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CLASSE TERZA
1.Il galleggiamento: stesso peso, forma diversa2.Il galleggiamento: stesso corpo in liquidi diversi3.Il principio di Archimede
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METODO LABORATORIALEGli alunni, divisi in piccoli gruppi e muniti di schede predisposte dall'insegnante, eseguono, nell'aula di scienze, semplici
esperienze, osservando i fenomeni in esame, discutendone e traendo le opportune conclusioni
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OBIETTIVIConoscere le caratteristiche fisiche dell'acquaPotenziare le capacità di osservare, collegare conoscenze, dedurre conclusioni all'interno di un ambiente di cooperative
learning e peer education.
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L'acqua ha peso e per questo esercita una pressione idrostatica
2C
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COSTRUIAMO L'APPARECCHIO DI PASCAL
MATERIALE: palloncino, spago, rubinetto
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PROCEDIMENTO: facciamo tanti buchi nel palloncino con una punta sottile
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Leghiamo il palloncino al rubinetto e apriamo l'acqua
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OSSERVAZIONE: l'acqua zampilla da tutti i buchi con spruzzi sempre più lunghi via via che
il foro si trova più in basso
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CONCLUSIONE: l'acqua esercita sulle pareti dei corpi una forza che viene detta pressione
idrostatica
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La pressione idrostatica dipende dalla profondità: alla stessa profondità esercita la
stessa pressione, man mano che aumenta la profondità aumenta la pressione . Un
sommozzatore o un palombaro non possono scendere oltre certe profondità, perché la
pressione dell'acqua li schiaccerebbe
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OSSERVIAMO LA PRESSIONEIDROSTATICA
MATERIALE:acqua, bottiglia di plastica,forbici
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PROCEDIMENTO:abbiamo praticato dei fori sulla bottiglia con le forbici, abbiamo riempito d'acqua la bottiglia ed abbiamo osservato dove finivano gli spruzzi
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OSSERVAZIONE:l'acqua usciva da tutti i fori,ma con maggiore pressione da quello più in
basso,cioè l'acqua schizzava più lontano e con
maggior forza dai fori più bassi
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CONCLUSIONE:quanto osservato dipende dalla pressione idrostatica:l'acqua infatti ha un suo peso e quindi esercita una pressione sulle
pareti e sul fondo del recipiente che la contiene;la pressione idrostatica dipende dal livello dell'acqua( più in basso è maggiore)
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L'acqua è incomprimibile2C
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MATERIALE:due siringhe senza ago, acqua,un tubicino di raccordo
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PROCEDIMENTO: riempiamo di acqua la siringa, chiudiamo il foro di uscita con un dito e
spingiamo lo stantuffo
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OSSERVAZIONE: lo stantuffo non scende,anche se spingiamo forte
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CONCLUSIONE: l'acqua non è comprimibile
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PROCEDIMENTO:Riempiamo di acqua una delle due siringhe,colleghiamola, tramite un
tubicino all'altra siringa ,pigiamo sul pistoncino
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OSSERVAZIONE: l'acqua contenuta nella prima siringa passa nella seconda raggiungendo lo stesso livello
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CONCLUSIONE: l'acqua, come tutti i liquidi, non è comprimibile
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L'acqua si dispone allo stesso livello nei vasi
comunicanti2C
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OSSERVAZIONE APPARECCHIO VASI COMUNICANTI
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PROCEDIMENTO:versiamo l'acqua in uno dei tubi
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OSSERVAZIONE:l'acqua si dispone allo stesso livello in tutti i vasi eccetto nei vasi
sottili(capillari)
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CONCLUSIONE: secondo il principio dei vasi comunicanti, l'acqua si dispone allo stesso livello in più recipienti comunicanti tra loro,
indipendentemente dalla loro forma o diametro eccetto nei vasi sottili(capillari), dove le forze di adesione tra le molecole di acqua e il vetro del vaso prevalgono sulle forze di attrazione tra le
molecole di acqua.Sul principio dei vasi comunicanti funzionano gli
acquedotti,il sifone, i pozzi artesiani
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L'acqua presenta il fenomeno della tensione
superficiale2C
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MATERIALE:Ago,carta velina, bacinella contenente acqua
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PROCEDIMENTO:posiamo delicatamente sulla superficie dell'acqua la carta
velina,appoggiamo l'ago asciutto sulla carta velina
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lentamente togliamola carta
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OSSERVAZIONE: quando togliamo la carta velina l'ago rimane in superficie,anche se ha un
peso specifico maggiore dell'acqua
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CONCLUSIONE:grazie alla forza di coesione,sulla superficie dell'acqua si forma una specie di sottile membrana elastica tesa: questo fenomeno è detto tensione superficiale
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I corpi nell'acqua presentano il fenomeno
del galleggiamento3C
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MATERIALE:due fogli uguali di alluminio, recipiente trasparente, acqua
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PROCEDIMENTO: costruiamo con uno dei fogli di alluminio,una barchetta,il più larga possibile;
con l'altro foglio schiacciamolo più che possiamo
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OSSERVAZIONE:la barchetta galleggia sul pelo dell'acqua, mentre la pallina è andata sul
fondo
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CONCLUSIONE: la barchetta occupa un volume maggiore della pallina, sposta quindi un volume maggiore di acqua che avrà anche un peso maggiore, il galleggiamento di un corpo ,
quindi dipende dal peso del liquido che ha spostato
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MATERIALE: una vaschetta trasparente , acqua,sale, un
uovo
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PROCEDIMENTO:riempiamo d'acqua la vaschetta, mettiamo
l'uovo nella vaschetta
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OSSERVAZIONE: l'uovo va a fondo
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Togliamo l'uovo ed aggiungiamo sale sino ad avere una soluzione satura, cioè sino a che il
sale non si scioglie più
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Immergiamo l'uovo
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OSSERVAZIONE:l'uovo galleggia
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CONCLUSIONE:l'uovo è lo stesso, per cui il volume dell'acqua che sposta è uguale, ma il
peso dell'acqua spostata è diverso, perché con il sale pesa di più, quindi , siccome il
galleggiamento aumenta se aumenta il peso del liquido spostato, l'uovo galleggia
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IL galleggiamento dei corpi segue una legge fisica che si chiama PRINCIPIO
DI ARCHIMEDE3C
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MATERIALEI: cilindro tarato ,un dinamometro, un bastoncino di vetro, oggetti massicci ed
omogenei ad esempio di metallo, plastica legno
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Misura il volume degli oggetti per immersione
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Appendi successivamente al dinamometro i corpi e registra i rispettivi pesi in aria
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Versa dell'acqua nel cilindro,in modo da immergervi successivamente i corpi appesi al
dinamometro
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Calcola per ogni corpo la spinta di Archimede, come differenza fra i due pesi misurati e
confronta il valore della spinta con quello del volume
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OSSERVAZIONE:Per ogni corpo come risulta il peso in acqua
rispetto a quello in aria?Il peso in acqua risulta minore di quello in aria
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Come spieghi che il valore del volume è uguale a quello della spinta?
Perché secondo il principio di Archimede un corpo immerso in un liquido riceve una spinta dal basso verso l'alto pari al peso del liquido
spostato
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Nel caso del corpo di legno, perché,per misurarne il volume,hai dovuto spingerlo sul
fondo con il bastoncinodivetro?Perché il legno galleggia
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Avendo misurato il volume del corpo in legno, sapresti calcolare la spinta?
Si, la spinta è pari al peso del volume di acqua uguale al volume del corpo
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La spinta calcolata risulta maggiore del peso, come ci si potrebbe aspettare per un corpo che
galleggia?Si
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CONCLUSIONE: un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto pari al
peso del fluido spostato
N.B. Si parla di fluidi e non di liquidi poiché il principio di Archimede vale anche negli
aeriformi