Categoria: ESPERIMENTI E ATTIVITA’ STEM

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Esperimento scientifico: naso e lingua

Esperimento scientifico: naso e lingua

Scopo

Scoprire la stretta relazione che esiste tra olfatto e gusto.

Età

Dai cinque anni.

Materiali

Batuffoli di cotone
estratto profumato (vaniglia, rosa, ecc.)
mela o altro frutto.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra la relazione esistente tra olfatto e gusto

. diamo al bambino un pezzetto di mela e chiediamogli di notarne il sapore. Nulla di nuovo!

. mettiamo alcune gocce di estratto su un batuffolo di cotone

. chiediamo al bambino di annusare il batuffolo di cotone e mangiare un altro pezzo di mela mentre lo fa.

Osservazioni e conclusioni

Questo esperimento darà al bambino un’idea di quanto odori e sapori siano connessi.
Più di 3/4 di ciò che gustiamo è correlato alla percezione del suo odore.
Pensa a quando hai il raffreddore: il tuo cibo sembra senza sapore.
La nostra lingua può riconoscere molto facilmente solo 4 sapori fondamentali: il salato, l’amaro, il dolce e l’acido. Gli altri sapori sono collegati a ciò che odoriamo.
Prova a mettere in bocca una caramella: all’inizio potresti non essere in grado di dire il sapore specifico della caramella oltre a una sensazione generale di dolcezza o asprezza. Con il passare del tempo, potresti notare che mentre la caramella si dissolve, puoi identificare il gusto specifico. Questo perché alcune molecole di profumo volatilizzano e viaggiano fino al tuo organo olfattivo attraverso una specie di porta sul retro, cioè su un passaggio nella parte posteriore della gola e del naso.
Dal momento che possiamo sentire solo 4 diversi veri sapori, è in realtà l’odore che ci fa sperimentare i sapori complessi e appetitosi che associamo ai nostri cibi preferiti.
Ecco perché nella seconda parte dell’esperimento il gusto della mela ci è sembrato diverso.

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Esperimento scientifico: onde sonore

Questa è una semplice dimostrazione che aiuta a chiarire che le onde sonore si propagano nell’aria.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Un contenitore
un foglio di carta sottile o pellicola per alimenti
un elastico
semi di lino o di papavero o sabbia colorata o tè o farina
un mattarello e una pentola metallica.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. copriamo il contenitore col materiale scelto e fermiamolo con un elastico, di modo che rimanga ben teso

. versiamo i semi o la sabbia sulla superficie tesa

. avviciniamo la tortiera al contenitore, col fondo all’esterno, e colpiamola col mattarello

. guardiamo i semi rimbalzare e muoversi

. proviamo a girare la tortiera, col fondo verso il contenitore, e proviamo di nuovo a batterla col mattarello: non succederà nulla

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Le onde sonore emesse dalla tortiera durante l’impatto col mattarello si propagano nell’aria e mettono in moto i semi (o altro materiale scelto).

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Esperimenti scientifici: un gong al cucchiaio

Esperimenti scientifici: un gong al cucchiaio .

Scopo

Questa è una semplice dimostrazione che aiuta a chiarire che il suono ha bisogno di qualcosa da attraversare e che l’aria non è un materiale molto efficiente a tale scopo.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Un righello (di legno, plastica o metallo)
due cucchiaini di diverse dimensioni (prova con un cucchiaino e un cucchiaio da portata)
corda o filo di cotone.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. creiamo un cappio nel mezzo del filo e inseriamo il manico del cucchiaio

. stringiamo il nodo saldamente, in modo che il cucchiaio penda al centro del filo

. prendiamo le due estremità del filo e avvolgiamo ognuna di esse attorno al dito indice su ciascuna mano

. mettiamo gli indici con la cordicella avvolta intorno in ogni orecchio, come per tapparsi le orecchie

. Il cucchiaio dovrebbe pendere appena sotto la vita

. chiediamo a un bambino di colpire il cucchiaio col righello

Osservazioni e conclusioni

Con questo esperimento i bambini scoprono come viaggiano le onde sonore.
Se usiamo un cucchiaio piccolo, il bambino sentirà un suono di campanello, con un cucchiaio più grande il suono somiglierà a un gong. Possiamo provare anche diversi tipi di filo: più la corda è densa, migliore sarà il suono.
Quando il righello colpisce il cucchiaio, crea vibrazioni che generano onde sonore. Queste onde sonore viaggiano lungo il filo invece che nell’aria.
Il filo agisce come un conduttore per le onde sonore. A seconda delle dimensioni del cucchiaio e della lunghezza del filo, il suono apparirà più alto (come una campana) o più profondo (come un gong).
Poiché il filo consente alle onde sonore di continuare a viaggiare, il suono del cucchiaio risuonerà o riverbererà, cioè persisterà abbastanza a lungo dopo aver colpito il cucchiaio.
L’unico che può sentire il suono del campanello o del gong sarà la persona con il filo nelle orecchie: tutti gli altri nella stanza sentiranno solo un debole tintinnio quando il righello colpisce il cucchiaio. Ciò dimostra come la stessa vibrazione suona in modo diverso quando viaggia attraverso materiali diversi.
Quando colpiamo un cucchiaio con un righello, il suono viaggia attraverso l’aria per raggiungere il nostro orecchio, e gran parte di questo suono si perde lungo la strada.
Quando colpiamo il cucchiaio appeso al filo, le vibrazioni sonore viaggiano dal cucchiaio attraverso la corda e le dita al tuo orecchio, e in questo modo molta meno energia sonora si perde nel percorso.
Sebbene la maggior parte dei suoni che sentiamo siano trasmessi attraverso l’aria, l’aria non è l’unica portatrice di onde sonore, né la migliore. Prova a mettere un orologio sul tavolo e avvicinati: sentirai il suo ticchettio attraverso l’aria. Ma prova a mettere l’orecchio sul tavolo: il ticchettio sarà molto più forte.
In alcuni materiali le molecole sono strettamente legate tra loro, in altri materiali, le molecole sono lontane tra loro. La vicinanza delle molecole tra loro in un materiale può influenzare la facilità con cui esse possono urtarsi l’un l’altra e dare inizio ad una vibrazione.
Le molecole del metallo che forma il cucchiaio sono molto vicine tra loro. Quando colpiamo il cucchiaio le molecole del metallo iniziano a vibrare. Le vibrazioni nel metallo viaggiano attraverso la corda e le dita fino al nostro orecchio.
Questa attività rivela alcuni fatti importanti sulla natura del suono e ci dice che il suono viaggia in modo diverso attraverso solidi, liquidi e gas.
La corda è un solido, quindi il suono che sentiamo attraverso di essa è diverso dal suono che sentiamo quando le vibrazioni giungono alle nostre orecchie attraverso l’aria (un gas).

Varianti

. puoi usare un appendiabiti metallico al posto del cucchiaio.

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Esperimenti scientifici per bambini – OOBLECK

Esperimenti scientifici per bambini – OOBLECK. Un esempio  di fluido non-newtoniano davvero economico e semplicissimo da ottenere è l’oobleck, una sospensione di amido di mais e acqua.

Esperimenti scientifici per bambini
Oobleck

Scopo

Esplorare le proprietà di un fluido non newtoniano.

Età

Dai 4 anni.

Materiali

2 parti di amido di mais
1 parte di acqua
Colorante alimentare (se vuoi)
Una teglia di alluminio e un contenitore di plastica
Una traccia audio da 40 50 o 63 Hz (cerca su YouTube)
Il miglior altoparlante che riesci a trovare.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che con questo esperimento esploreremo le proprietà di un fluido non newtoniano

. in una contenitore di plastica uniamo una parte di acqua a due parti di amido di mais. Se lo desideriamo aggiungiamo del colorante alimentare

. mescoliamo con cura

. dopo aver preparato il composto teniamo a portata di mano dell’acqua perché l’oobleck tende ad asciugarsi assumendo l’aspetto del fango secco: per mantenerlo fluido basta aggiungere ogni tanto un po’ d’acqua

. immergiamo una mano e cerchiamo di toglierla più velocemente che possiamo: sentiremo una forte resistenza

. prendiamo in mano un po’ di fluido e schiacciamolo: sembrerà diventare solido, ma diminuita la pressione il composto tornerà fluido

. proviamo a colpire con forza il fluido: la mano rimarrà incastrata

. maneggiamo il nostro fluido liberamente per sentirlo passare da fluido a solido e viceversa

. versiamo il nostro oobleck in una teglia di alluminio

. scarichiamo tracce audio con diversi toni: quelli che funzionano meglio sono 40 HZ, 50 e 63

. mettiamo la teglia sull’altoparlante mentre trasmette la traccia scelta, ed esercitiamo con le dita una certa pressione lungo il bordo della teglia. Il nostro oobleck comincerà a danzare

Osservazioni e conclusioni

L’oobleck è un esempio di fluido non-newtoniano davvero economico e semplicissimo da ottenere. È una sospensione di amido di mais e acqua.
Il nome “oobleck” deriva dal libro per bambini Bartholomew and the Oobleck del Dr Seuss (che non è stato tradotto in Italiano).

I libri del Dr Seuss

L’oobleck è davvero sorprendente: si comporta come un liquido se lasciato a riposo, come un solido non appena lo si maneggia, e colpendolo diventa tanto più duro quanta più forza si applica al colpo.
Un fluido non–newtoniano è un fluido la cui viscosità varia a seconda della velocità con cui lo si misura.
I fluidi non newtoniani si dividono in due classi:
1. fluidi pseudoplastici: la viscosità diminuisce all’aumentare della velocità
2. fluidi dilatanti: la viscosità aumenta all’aumentare della velocità. L’Oobleck fa parte di questa classe: sollecitazioni rapide lo rendono più viscoso rispetto allo stato di riposo.
I fluidi non newtoniani oppongono una resistenza maggiore all’aumentare della pressione esercitata.
Nel nostro esperimento, la maizena non si scioglie nell’acqua, ma le sue particelle rimangono in sospensione. Quando si esercita una forte pressione, le particelle si ammassano e non fanno penetrare l’oggetto. Se invece l’oggetto viene immerso lentamente, le particelle hanno il tempo di separarsi.
Anche il fango e le sabbie mobili sono fluidi non newtoniani: se vi si affonda, bisogna sollevare le gambe molto lentamente, altrimenti si resta sempre più intrappolati perché facendo movimenti veloci si esercita una pressione maggiore e le sabbie mobili si oppongono con maggior resistenza.

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Esperimenti scientifici: raddoppia il capitale

Esperimenti scientifici: raddoppia il capitale.

Scopo

Osservare gli effetti della rifrazione della luce.

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Un bicchiere trasparente
acqua
una moneta da 2 centesimi (o qualsiasi altra moneta).

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Mettiamo la moneta nel bicchiere vuoto

. mettiamoci in modo da vedere la moneta di lato attraverso il vetro (non dall’alto)
. versiamo lentamente l’acqua nel bicchiere finché non vedremo una seconda moneta apparire sull’altro lato del bicchiere
. muoviamo la testa su e giù e osserviamo come la moneta appare due volte e quando torna ad essere una moneta sola

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La luce si piega quando passa da un mezzo (acqua) a un altro mezzo di diversa densità (aria). Questo avviene quando passa dall’acqua all’aria, o dal vetro all’acqua
Questa flessione della luce, chiamata rifrazione, fa cambiare la posizione apparente della moneta e te la fa vedere in una posizione meno profonda di quella è la posizione reale.
Quando la luce passa attraverso il vetro del bicchiere, fa apparire la moneta più vicina a chi osserva.
Di conseguenza, si vedranno due immagini della moneta.

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Esperimenti scientifici: il bicchiere scomparso

Esperimenti scientifici: il bicchiere scomparso.

Scopo

Mostrare gli effetti della rifrazione

Età

Dai 5 anni.

Materiali

Olio di semi
acqua
sciroppo di zucchero di canna
un contenitore in pirex piccolo
un contenitore in pirex grande
un contenitore di vetro piccolo
un contenitore di vetro grande.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. mettiamo il contenitore di pirex piccolo in quello grande

. riempiamo il contenitore piccolo con acqua: il bicchiere piccolo resterà visibile

. mettiamo acqua anche nel bicchiere grande: il bicchiere piccolo continuerà ad essere visibile

. possiamo quindi dire che il bicchiere più piccolo è visibile in acqua

. rimuoviamo l’acqua, asciughiamo i due contenitori e riproviamo l’esperimento con l’olio di semi. Prima riempiamo il bicchiere piccolo, poi quello grande (cioè lo spazio tra i due bicchieri)

. il contenitore più piccolo sarà scomparso


. riproviamo l’esperimento con due contenitori di vetro

. versando l’olio in entrambi i contenitori, il più piccolo resterà visibile

. anche versando acqua i due contenitori resteranno visibili


. aggiungiamo all’acqua sciroppo di canna da zucchero: continuiamo finché il contenitore piccolo non sarà scomparso

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.


Osservazioni e conclusioni

Riempendo i due contenitori di pirex con olio da cucina il contenitore più piccolo diventa molto difficile da vedere: ne rimarrà solo un’immagine
Questo accade perché l’indice di rifrazione del pirex e dell’olio da cucina è quasi lo stesso, cioè la velocità con cui la luce attraversa il pirex e l’olio non cambia. Per questo il contenitore di pirex diventa invisibile.
Lo stesso avviene coi contenitori di vetro, quando aggiungiamo sciroppo fino a raggiungere l’indice di rifrazione del vetro.

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Mani fredde – esperimenti scientifici per bambini

Mani fredde – esperimenti scientifici per bambini della scuola d’infanzia e primaria.

Mani fredde
Scopo

Osservare come il senso del tatto e la capacità di presa dalle dita possono essere influenzate dalla temperatura.

Età

Dai 5 anni.

Mani fredde
Materiali

Una ciotola con acqua
cubetti di ghiaccio
un ago.

Note di sicurezza

Se durante l’esperimento il volontario prova fastidio o dolore nell’acqua, deve sapere che può ritirare la mano immediatamente.
Nel preparare la ciotola verificare con attenzione che la temperatura sia adatta all’immersione delle dita.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe
. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo
. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che il senso del tatto e la capacità di presa dalle dita possono essere influenzate dalla temperatura
. chiediamo a un bambino di prendere l’ago con la sua mano dominante

. il bambino eseguirà l’azione senza problemi

. mettiamo i cubetti di ghiaccio nella ciotola d’acqua

. chiediamo al bambino di immergere la mano dominante nella ciotola per 20-30 secondi

. chiediamo al bambino di togliere la mano e asciugarla rapidamente

. chiediamogli di riprovare a sollevare l’ago

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Noteremo che prendere l’ago non è così facile come sembrava all’inizio. Le dita si rifiutano di obbedirci! Il freddo riduce la nostra sensibilità tattile e indebolisce le capacità motorie. È difficile utilizzare le dita fredde per eseguire movimenti precisi come sollevare un ago.

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Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile?

Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile?
Scopo

Osservare come il senso del tatto può ingannarci quando percepisce le temperature.

Materiali

Tre identici contenitori di vetro
acqua a diverse temperature (molto calda, tiepida, molto fredda)
asciugamani

Note di sicurezza

Se durante l’esperimento il volontario prova fastidio o dolore nell’acqua, deve sapere che può ritirare la mano immediatamente.
Nel preparare le tre ciotole verificare con attenzione che le tre temperature siano adatte all’immersione delle dita.

Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile?
Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che la nostra percezione della temperatura può essere ingannata

. coi bambini prendiamo la prima ciotola, versiamoci l’acqua fredda (precedentemente raffreddata con del ghiaccio) e in un punto nascosto della ciotola applichiamo un cartellino piegato a metà con la scritta “fredda”

. prepariamo allo stesso modo le altre due ciotole

. disponiamo le ciotole sul tavolo in modo che l’acqua a temperatura ambiente sia al centro e che l’acqua calda e quella fredda siano su entrambi i lati

. immergiamo le dita nell’acqua più calda e contiamo fino a 10

. poi immediatamente spostiamole nell’acqua tiepida. Chiediamo: “Com’è quest’acqua?”

. i bambini diranno che è fredda, ma aprendo il cartellino nascosto leggeranno “tiepida”: i sensi possono ingannarci!

. ora immergiamo la mano destra nell’acqua fredda e la mano sinistra nell’acqua calda

. lasciamo le mani in acqua per circa 20 secondi

. spostiamo contemporaneamente entrambe le mani nel contenitore centrale

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile?
Osservazioni e conclusioni

I bambini sperimenteranno qualcosa di molto particolare, cioè una mancata corrispondenza tra la percezione della temperatura e la temperatura reale dell’acqua.
Si tratta di un fenomeno chiamato “adattamento sensoriale”.
Sulle nostre mani, e in particolare nei nostri polpastrelli, c’è una quantità incredibile di terminazioni nervose sensoriali, e tra questi i termocettori, che
servono a rilevare la temperatura degli oggetti. Alcuni termocettori rilevano condizioni di freddo mentre altri termocettori sono attivati dal calore.
Se la mano è esposta al calore per un lungo periodo, i recettori sensibili al calore, come i muscoli dopo un lungo allenamento, inizieranno a stancarsi e ridurranno la loro attività, cioè diventeranno meno sensibili.
La stessa cosa succede ai recettori del freddo.
Questo processo di adattamento dei termocettori e dei nervi sensoriali spiega il disallineamento di sensazione di temperatura durante l’esperimento.
È la stessa cosa che succede quando appoggiamo una mano su un tavolo: appena appoggiata notiamo la consistenza e la temperatura del tavolo, ma dopo un po’ non sentiremo più nulla. Anche questo fenomeno è dovuto all’adattamento sensoriale.

Esperimento scientifico: il senso del tatto è affidabile?

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Che vista! Un esperimento scientifico sulla riflessione della luce

Che vista! Un esperimento scientifico per bambini della scuola d’infanzia e primaria per spiegare la riflessione della luce.

Che vista!
Scopo

Sfruttare le proprietà di riflessione della luce per leggere attraverso una busta chiusa.

Materiali

Pennarello nero
foglio bianco
busta scura
busta bianca
un tubo fatto arrotolando carta scura largo 10 cm circa.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Che vista!
Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che non è possibile leggere la scritta all’interno di una busta a causa della luce riflessa dalla superficie bianca

. con un pennarello nero, scriviamo una parola di tre o quattro lettere su un foglio di carta bianca

. mettiamo la carta in una busta scura e inseriamo quella busta in una busta bianca. La scritta sul foglio dovrebbe ora essere impossibile da leggere

. prendiamo un pezzo di cartoncino scuro o una pagina di una rivista stampata su entrambi i lati. Arrotoliamo la carta in un tubo

 . quando teniamo il tubo contro la busta, saremo in grado di leggere la scritta all’interno

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Di solito non è possibile leggere la scritta all’interno di una busta a causa della luce riflessa dalla superficie bianca della busta. Ma le pareti del tubo riflettono la luce, quindi vedrai solo la luce che passa attraverso la busta.

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Esperimento scientifico – Immagini invertite

Esperimento scientifico – Immagini invertite

Scopo

Dimostrare la rifrazione della luce.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Bicchiere
acqua
carta
penna o pennarello nero o matita.

Note di sicurezza

Finché usiamo ragionevolmente i materiali questa è un’attività molto sicura.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato in un piccolo gruppo di bambini o nell’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento mostra gli effetti della rifrazione

. disegniamo due frecce, entrambe rivolte verso la stessa direzione

entrambe) attraverso un bicchiere

. se utilizziamo inchiostro indelebile o la matita (o plastifichiamo il foglio su cui abbiamo disegnato) possiamo inserirlo nel bicchiere, quindi aggiungere via via acqua

. altrimenti possiamo porre il foglio dietro al bicchiere

. non funziona solo con le frecce, possiamo usare la nostra creatività. Disegniamo tutto ciò che ci piace e vedere come appare attraverso il vetro

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Con questo esperimento entriamo in contatto con un concetto della fisica chiamato rifrazione, o flessione della luce.
Quando la luce passa attraverso oggetti trasparenti (in questo caso, la parte anteriore del vetro, l’acqua e la parte posteriore del vetro), si rifrange o si piega.
Quando il bicchiere è pieno d’acqua, agisce come una lente cilindrica convessa e produce un’immagine invertita.
L’immagine invertita può apparire più grande, più piccola o delle stesse dimensioni, a seconda di dove posizioni il foglio di carta o il bicchiere, e dipende anche dal punto di osservazione. Un’altra variabile è il diametro del bicchiere.
Importa quanto è lontano il bicchiere d’acqua?
Cosa succede se muovi la testa da un lato all’altro? Come cambia la tua immagine?
La dimensione dell’immagine è importante?
Cosa succede se provi con un bicchiere più largo o più stretto?
Cosa succede se avvicini il bicchiere all’immagine? E se lo allontani?

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Esperimenti scientifici per bambini: perchè dopo un po’ i palloncini a elio si sgonfiano?

Esperimenti scientifici per bambini: perchè dopo un po’ i palloncini a elio si sgonfiano? Probabilmente avrete notato che nel corso di un breve periodo di tempo, i palloncini gonfiati con elio cominciano a perdere la loro capacità di sollevarsi in aria e si sgonfiano.

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Esperimenti scientifici per bambini: perchè dopo un po’ i palloncini a elio si sgonfiano?
Primo esperimento

Con questo esperimento vogliamo misurare quanto i palloncini a elio cambiano nel corso del tempo.

Introduzione
Sappiamo che i palloncini contenenti elio volano perché l’elio è più leggero dell’aria circostante. In altre parole, il peso dell’aria spostata dal pallone è maggiore del peso del palloncino e il gas all’interno, quindi il palloncino sale verso l’alto.
Questa forza, detta forza di Archimede o forza idrostatica, è esattamente data dalla differenza di peso del pallone e del suo contenuto (più eventualmente il peso dello spago legato ad esso), rispetto al peso del volume dell’aria spostata.
Il lattice di cui sono fatti i palloncini è una membrana permeabile, cioè ha molto piccoli fori che permettono gli atomi di elio di sfuggire. L’elio fuoriesce dai palloncini in lattice più velocemente di quanto non avvenga con i palloncini gonfiati con aria, a causa delle piccole dimensioni degli atomi di elio.
Poiché l’elio intrappolato all’interno di un palloncino in lattice sfugge lentamente, il palloncino inizia a scendere. Arriverà poi ad un punto in cui la forza di gravità e la forza idrostatica saranno uguali, ed a questo punto il palloncino si fermerà a mezz’aria, senza salire né scendere: questa situazione è detta “assetto neutro”.

Materiali:
– cucchiaio di metallo
– bilancia digitale con una precisione di almeno 1 g
– metro da sarto
– 1 palloncino in lattice
– bombola di elio
– spago e forbici
– quaderno.

Esecuzione dell’esperimento
– pesiamo il cucchiaio e registriamo i valori sul quaderno


– gonfiamo il palloncino utilizzando la bombola di elio


– fissiamo il palloncino al cucchiaio per mezzo dello spago, per zavorrarlo
– pesiamo ora il cucchiaio con il palloncino attaccato ad esso e registriamo i valori sul quaderno


– col metro misuriamo il diametro del palloncino
– ripetiamo le misurazioni ogni 2 ore, registrando i dati
– analizziamo i dati
– possiamo anche realizzare un grafico mettendo in relazione tempo e peso e tempo e diametro per vedere se il tasso è costante oppure no.

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Esperimenti scientifici per bambini: perchè dopo un po’ i palloncini a elio si sgonfiano?
Secondo esperimento

Ipotesi
Abbassare la pressione dell’aria circostante causerà una fuoriuscita di elio dal palloncino a maggiore velocità.

Introduzione
La diffusione è il passaggio di molecole da una zona ad alta densità verso un’area a densità minore.
In questo esperimento le molecole di elio all’interno del palloncino (che sono ad alta densità molecolare) si spostano all’esterno nello spazio aereo intorno al palloncino.
La pressione dell’aria della stanza in cui è condotto l’esperimento, può essere variata ripetendo l’esperimento in stanze che si trovano a piani diversi in un edificio alto.

Materiale:
– 60 palloncini
– bombola di elio
– metro da sarto
– 60 chiodi per tenere abbassati i palloni
– spago per legare i palloncini
– un edificio alto (almeno 60 piani) possibilmente con stanze climatizzate.

Esperimenti scientifici per bambini: perchè dopo un po’ i palloncini a elio si sgonfiano?

Procedura
Per questo esperimento, la variabile indipendente è la pressione dell’aria ambientale.
Per misurare il diametro esterno del palloncino si utilizzano un righello e due tavole di legno.
Le costanti (variabili di controllo) possono essere la temperatura nella stanza, il livello di umidità e il tipo di gas utilizzato per gonfiare i palloncini.
L’esperimento viene condotto in una stanza climatizzata per mantenere una temperatura e umidità costanti. Essa viene eseguita al piano terra, al 30° e al 60° piano di un edificio, al fine di fornire dati provenienti da ambienti con diversa pressione dell’aria in cui sono immersi i palloncini gonfiati con elio.
L’esperimento inizia al piano terra. Si gonfiano con l’elio 20 palloncini. Tutti i palloncini devono avere lo stesso diametro (ad esempio 300 mm). Si legano a un pezzo di spago e si zavorrano con un chiodo.
Il diametro dei palloncini viene misurato una volta ogni 2 ore ed i risultati sono riportati in una tabella.
Lo stesso procedimento viene ripetuto in una stanza al 30° piano ed in una al 60° piano.

Osservazione
Si osserverà che i palloncini al 60 ° piano si riducono in termini di dimensioni e diametro ad un ritmo più veloce rispetto ai palloncini al piano terra. In altre parole, l’elio fuoriesce più rapidamente dai palloncini situati al piano più alto.

Esperimenti scientifici per bambini: perchè dopo un po’ i palloncini a elio si sgonfiano?

Conclusione
L’ipotesi si dimostra vera. I piani più alti di un edificio hanno una pressione atmosferica inferiore rispetto a quelli più bassi e quindi una minore densità dell’aria. Questo fa sì che l’elio, che all’interno del palloncino ha una densità maggiore, fugga più rapidamente a causa della diffusione, perchè l’elio è in grado di uscire attraverso i fori microscopici che esistono naturalmente nelle pareti dei palloncini di lattice. Questi piccoli fori sono più grandi degli atomi di elio. È a causa di diffusione che i palloncini si riducono di dimensione nel tempo.

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Esperimenti scientifici per bambini – Il diavoletto di Cartesio

Esperimenti scientifici per bambini – Il diavoletto di Cartesio o ludione è uno strumento di misurazione della pressione dei liquidi. Deve il suo nome a Cartesio; in realtà però fu inventato dall’italiano Raffaello Magiotti e descritto per la prima volta nel 1648.

Scopo

Realizzare un diavoletto di Cartesio o ludione, cioè uno strumento di misurazione della pressione dei liquidi.

Età

Dai 5 anni.

 Materiali

Una bottiglia di plastica trasparente con tappo da un litro o un litro e mezzo
Un bicchiere
acqua
una cannuccia per bibite
graffette
nastro isolante o nastro adesivo o biadesivo
forbici
un righello.
Note di sicurezza
Insegniamo ai bambini l’uso corretto delle forbici.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento mostra che con la variazione della pressione del liquido circostante e la conseguente variazione del volume dell’aria, si modifica anche la massa del diavoletto, che perciò sale o scende a seconda dei casi

. rimuoviamo eventuali etichette presenti sulla bottiglia

. riempiamo completamente la bottiglia con acqua di rubinetto

. per costruire il nostro diavoletto tagliamo dalla cannuccia un pezzo lungo circa 6 cm

. chiudiamo completamente un’estremità del pezzo di cannuccia con nastro isolante o biadesivo. Appendiamo all’altra estremità due graffette

. per testarlo immergiamolo in un bicchiere d’acqua: se galleggia restando in posizione verticale, con le graffette in basso, vuol dire che funziona correttamente

. se il test fallisce, dovremo provare a chiudere meglio l’estremità superiore, o aggiungere o togliere graffette

. inseriamo il diavoletto nella bottiglia piena d’acqua e chiudiamo bene il tappo

. possiamo chiedere ai bambini di dirci cosa succede secondo loro al diavoletto se schiacciamo la bottiglia tra le mani

. schiacciamo con forza la bottiglia tra le mani: vedremo scendere il diavoletto verso il fondo della bottiglia

. rilasciamo la bottiglia e vedremo il diavoletto tornare in alto

. con un po’ di pratica, possiamo far fermare il diavoletto al centro della bottiglia

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Varianti

Funzionano come diavoletti di Cartesio anche:

Sono in commercio diavoletti di Cartesio in vetro soffiato, della lunghezza di circa 3 cm, con un forellino all’estremità inferiore (generalmente la “coda”):

http://www.timstar.co.uk/

una pallina (alluminio, carta, ecc…)

http://en.wikipedia.org/wiki/

le bustine di plastica di ketchup, salsa di soia, maionese e senape (perchè hanno una bolla d’aria al loro interno) :

il cappuccio di una penna col fondo appesantito da un po’ di plastilina:


http://nilgiriteam1.blogspot.com/

pipette e boccette:

http://www.physics.isu.edu/

http://www.members.shaw.ca/

realizzazioni artistiche varie:

http://panda.unm.edu/demos/

 una cannuccia e della plastilina:

http://www.abc.net.au/science/

altro:

http://www.grandadscience.com/

Il diavoletto di Cartesio può essere immerso in una bottiglia di plastica riempita quasi completamente di acqua e chiusa col tappo, oppure in un vaso di vetro cilindrico chiuso con una membrana di gomma (ad esempio un vecchio guanto) fissata con un elastico.

Premendo o rilasciando la membrana del vaso, o semplicemente premendo la bottiglia di plastica (come mostrato nei video che seguono) il diavoletto galleggia e affonda.

Osservazioni e conclusioni

Il diavoletto di Cartesio o ludione è uno strumento di misurazione della pressione dei liquidi. Deve il suo nome a Cartesio; in realtà però fu inventato dall’italiano Raffaello Magiotti e descritto per la prima volta nel 1648.

Con la variazione della pressione del liquido circostante e la conseguente variazione del volume dell’aria, si modifica anche la massa del diavoletto, che perciò sale o scende a seconda dei casi.

Se ad esempio la pressione sale, l’aria nel diavoletto rimane compressa: in questo modo il volume dell’aria diminuisce e il liquido affluisce all’interno.

Il peso del diavoletto e dell’aria al suo interno rimane invariato, ma il volume complessivo si riduce, e con esso la spinta verso l’alto. Quando il peso è maggiore della spinta, il diavoletto affonda. Il principio è sfruttato dalle boe oceanografiche.

Questo esperimento mostra dunque la densità dell’acqua rispetto a quella dell’aria.

Tenendo la bottiglia ben tesa, la bolla d’aria all’interno del diavoletto diventa più piccola, cioè più compressa. Lo spazio che era occupato dall’aria viene occupato dall’acqua, che entra nel diavoletto, e questo rende il diavoletto più denso dell’acqua.

Per questo se comprimiamo la bottiglia, il diavoletto affonda.

Quando smettiamo di premere sulla bottiglia, la bolla d’aria aumenta di nuovo di dimensioni spingendo l’acqua fuori dal diavoletto, e facendo risalire il diavoletto verso l’alto.

I liquidi, quindi anche l’acqua, sono incomprimibili, cioè il loro volume è costante.

I gas, quindi anche l’aria l’aria, sono comprimibili.

Quando schiacciamo la bottiglia chiusa, l’acqua non può essere compressa, ma l’aria all’interno del diavoletto può farlo.

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Esperimenti scientifici per bambini – Il palloncino che non scoppia sul fuoco (ancora sulla convezione)

Esperimenti scientifici per bambini –  Il palloncino che non scoppia sul fuoco (ancora sulla convezione). Per questo esperimento servono due palloncini, una candela, fiammiferi, un imbuto e una brocca d’acqua.

Esperimenti scientifici per bambini
Il palloncino che non scoppia sul fuoco
Cosa fare

Gonfiamo il primo palloncino e chiudiamolo con un nodo. Accendiamo la candela e poniamo il palloncino sopra la fiamma. Naturalmente vedremo il palloncino scoppiare.

Infiliamo il secondo palloncino all’imboccatura dell’imbuto e con la brocca versiamo al suo interno circa 1/3 di acqua, quindi togliamo dall’imbuto, gonfiamo per la parte rimanente di aria e chiudiamo con un nodo.

Accendiamo nuovamente la candela, poniamo il palloncino sulla fiamma e osserviamo: il palloncino non scoppierà!

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Esperimenti scientifici per bambini
Il palloncino che non scoppia sul fuoco
Perchè?

L’acqua all’interno del pallone assorbe il calore del fuoco.

Il palloncino, essendo molto sottile, consente al calore di passare  molto rapidamente e quindi di riscaldare l’acqua.

Scaldandosi l’acqua inizia a salire, in alto si raffredda e torna a scendere, e il processo di ripete così, impedendo a lungo al palloncino di scoppiare.

Questo tipo di circolazione del calore è detta convezione: il palloncino pieno d’acqua non scoppia perché il calore viene costantemente trasferito lontano dal pallone, e per questo il pallone rimane intatto.

La fuliggine sul fondo del pallone è il residuo della combustione  della candela, e non è un residuo del palloncino, che rimane intatto.

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Esperimenti scientifici per bambini – Dimostrazione della forza centripeta

Scopo

Questo esperimento mostra in modo semplice ma sorprendente l’azione della forza centripeta.

Età

Dai 4 anni.

Materiali

Un palloncino preferibilmente di colore chiaro

una moneta.

Note di sicurezza

Prima di gonfiare il palloncino far entrare la moneta fino in fondo, in modo da eliminare il rischio di inalazione mentre si gonfia il palloncino.

Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra l’azione della forza centripeta

. infiliamo una moneta nel palloncino sgonfio e gonfiamo il palloncino in modo che possa essere facilmente tenuto con una mano

. chiudiamo il palloncino con un nodo

. teniamo il palloncino in alto con la mano aperta sul nodo

. iniziamo a farlo roteare

. quando la moneta avrà preso velocità fermiamo la mano. Se vogliamo possiamo anche mettere l’indice dell’altra mano sotto al palloncino

. la moneta continuerà a ruotare nel palloncino a lungo

http://www.arvindguptatoys.com/toys/deatofwell.html

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

La forma del palloncino costringe la moneta (o qualsiasi altro oggetto posto al suo interno) a muoversi in un percorso circolare. Se la moneta non fosse costretta a stare all’interno del palloncino, si muoverebbe in linea retta.
La forza che tiene la moneta in movimento è la forza centripeta, che è la forza che tira gli oggetti verso il centro quando sono in rotazione.
L’ inerzia mantiene la moneta in rotazione all’interno del palloncino, anche quando smettiamo di girarlo. La legge dell’inerzia afferma che un corpo in movimento (la moneta) rimane in movimento fino a quando una forza esterna non interviene su di esso.
La moneta rallenta a causa dell’attrito e alla fine cade perché la gravità la tira verso il basso. Attrito e gravità sono le forze esterne che sconfiggono l’inerzia.
Diciamo quindi che quando la velocità della moneta diminuisce a causa dell’attrito contro il palloncino, la moneta si sposta più in basso a causa della gravità.
Mentre la moneta si muove produce un forte rumore: i lati ruvidi della moneta non rotolano uniformemente contro la parete del palloncino, ma rimbalzano di qua e di là mettendo in vibrazione le pareti del palloncino.
Queste vibrazioni della superficie del palloncino vengono trasmesse molto efficacemente nell’aria dal palloncino stesso, un po’ come le vibrazioni in una corda di violino di trasmettono nell’aria dal corpo del violino.
Più veloce fai ruotare l’oggetto, più veloce è la vibrazione e quindi più alto è il tono; più la moneta è lenta, più il suono è grave.

Altri link

http://www.arvindguptatoys.com/toys/deatofwell.html

http://www.thenakedscientists.com/HTML/experiments/exp/roaring-balloon/

http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/spinning-penny

http://www.videojug.com/film/how-to-make-a-coin-spin-inside-a-balloon

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Esperimenti scientifici per bambini – esplosione di colori nel latte

Esplosione di colori nel latte

Scopo

Osservare cosa avviene quando le molecole di sapone entrano in contatto con molecole di grasso.

Età

Dai 4 anni.

Materiali

Latte intero (non scremato)
un piatto
coloranti alimentari
Detersivo liquido per i piatti
stuzzicadenti o cotton fioc.

Note di sicurezza

Dopo l’esperimento gettare il latte saponato per evitare che venga accidentalmente ingerito.

Esplosione di colori nel latte
Presentazione

. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che con questo esperimento osserveremo cosa avviene quando le molecole di sapone entrano in contatto con molecole di grasso

. versiamo il latte nel piatto fino a coprirne completamente il fondo, e lasciamo riposare per qualche minuto

. aggiungiamo gocce di colorante alimentare sulla superficie del latte

. immergiamo il tampone scelto in un po’ di sapone per i piatti e immergiamo la punta nella ciotola

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.

Osservazioni e conclusioni

Il latte è composto per lo più di acqua, ma contiene anche vitamine, minerali, proteine e piccole goccioline di grasso sospese.
Il segreto di questo esperimento è la chimica: il detersivo indebolisce i legami chimici che tengono le proteine e i grassi in sospensione nel latte.
Il sapone per i piatti ha un’estremità polare idrofila (che ama l’acqua) e l’altra idrofoba (che teme l’acqua).
L’estremità idrofila si dissolve nell’acqua, mentre la parte idrofoba si lega al grasso nel latte.
Le molecole di grasso si piegano, rotolano, si torcono e cambiano forma spostandosi in direzioni diverse non appena le molecole di sapone cominciano ad essere attratte da loro: il sapone le rincorre, e loro scappano.
Questi movimenti mettono in moto anche le molecole di colorante alimentare, che così possono mostrarci tutte le reazioni chimiche in atto.
Appena il sapone arriva a mescolarsi uniformemente col latte, le reazioni rallentano e alla fine si fermano.

(un’elaborazione artistica dell’esperimento qui: stampe al latte)

Proviamo a ripetere l’esperimento posando il bastoncino di cotone in punti differenti della superficie del latte, poi proviamo a ripetere l’esperimento utilizzando latte scremato al posto del latte intero, o anche acqua. Otteniamo gli stessi risultati? Perchè no?

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