Tag: forza centripeta

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Esperimenti scientifici per bambini – Tornado in bottiglia

Esperimenti scientifici per bambini – Tornado in bottiglia. I tornado, o trombe d’aria, sono violenti vortici d’aria che si originano alla base di un cumulonembo e giungono a toccare il suolo. I tornado sono associati quasi sempre a temporali molto violenti, possono percorrere centinaia di chilometri e generare venti anche di 500 km/h.

Il tornado si presenta come un imbuto che si protende dalla base del cumulonembo fino al terreno o alla superficie marina.

Il tornado che si verifica sulla terra ferma (la maggior parte), solleva una grande quantità di polvere e detriti.

Il diametro della base di un tornado varia dai 100 ai 500 metri, ma in casi eccezionali sono stati registrati tornado con diametro di base superiore a 1 km. L’altezza di un tornado può variare tra i 100 e i 1000 metri, in relazione alla distanza tra suolo e base del cumulonembo.

Normalmente un fenomeno temporalesco sviluppa dei moti ventosi al suo interno più o meno rettilinei; in alcuni casi, invece, può dar vita a vortici. Questi vortici, in determinate situazioni, danno origine a tornado.

Anche l’Italia ricorda degli eventi tragici legati al fenomeno dei tornado. Il tornado più violento mai verificatosi in Italia è sicuramente la “Tromba del Montello” presso il comune di Volpago del Montello in provincia di Treviso il 24 luglio 1930. Si stima, in base al calcolo dei danni, che i venti raggiunsero velocità prossime ai 500 km/h.

http://framor.com/

Al centro del tornado si forma una colonna d’aria rotante chiamata vortice. Alcuni tornado hanno anche più di un vortice. Questo progetto consente di vedere un vortice all’interno di una bottiglia, molto simile ad un tornado.

Esperimenti scientifici per bambini
Tornado in bottiglia
Cosa serve  

2 bottiglie pop da 1,5 o 2 litri con tappo,
acqua,
eventualmente coloranti,
pezzetti di carta o brillantini.

Per collegare tra loro le due bottiglie esistono varie possibilità:

1. è possibile acquistare degli adattatori appositamente creati

2. si può posizionare una rondella sul collo di una bottiglia e fissare il tutto con del nastro isolante al collo della seconda bottiglia

http://www.exploratorium.edu/

 

Oppure forare entrambi i tappi così:

http://www.arvindguptatoys.com/
 

Esperimenti scientifici per bambini
Tornado in bottiglia
Cosa fare

Riempire una delle due bottiglie con acqua per circa 3/4.

Aggiungere eventualmente colorante, coriandoli di plastica, pezzetti di carta, brillantini ecc…

Avvitare la bottiglia vuota sulla parte superiore della bottiglia che contiene l’acqua.

Tenere le due bottiglie per il punto di raccordo e capovolgere, in modo che la bottiglia piena vada a trovarsi al di sopra di quella vuota. Esercitare un veloce movimento rotatorio e osservare.

http://www.all-science-fair-projects.com/

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Prima di versare l’acqua nella prima bottiglia, si può mettere in essa un po’ di olio colorato per lampade: l’olio è più denso dell’acqua e quando il tornado ha inizio l’olio ne sottolineerà meglio la forma.

È anche possibile modificare il tornado agendo sul diametro del foro tra le due bottiglie, ad esempio cambiando rondella.

http://craftswiththekids.blogspot.com

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Esperimenti scientifici per bambini
Tornado in bottiglia
Altri link

http://www.all-science-fair-projects.com/

http://www.instructables.com/

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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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