pressione – Lapappadolce

9 Agosto 201821 Febbraio 2023

Esperimento scientifico: bicchiere su bicchiere

Esperimento scientifico: bicchiere su bicchiere.

Scopo

Far diminuire la pressione interna ad un bicchiere tramite combustione.

Età

Dai 9 anni.

Materiali

Due bicchiere identici
fiammiferi
candela
carta igienica
acqua.

Note di sicurezza

Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza. Eseguire l’esperimento lontano da materiali infiammabili e legarsi i capelli.

Presentazione

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

. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra che è possibile far diminuire la pressione interna ad un bicchiere facendo bruciare al suo interno una candela

. impiliamo 4 fogli di carta igienica uno sull’altro per ottenere un quadrato spesso di carta e ritagliamo al centro un foro circolare del diametro di almeno 3 cm

. mettiamo una candela al centro del primo bicchiere, eventualmente fissandola con della cera o un po’ di pasta da modellare

. mettiamo la carta sul bordo del bicchiere

. accendiamo la candela

. bagniamo la carta facendo gocciolare dell’acqua

. immergiamo il bordo del secondo bicchiere in una ciotola d’acqua e posiamolo capovolto sul primo bicchiere

. dopo un po’ di tempo la candela si spegnerà

perché la fiamma avrà consumato tutto l’ossigeno, e si sarà creato un vuoto parziale nei due bicchieri. Grazie a questo vuoto potremo sollevare i due bicchieri uniti tra loro:

8 Agosto 201821 Febbraio 2023

Esperimento scientifico: una candela che succhia l’acqua

Esperimento scientifico: una candela che succhia l’acqua.

Scopo

Dimostrare che la combustione consuma ossigeno.

Età

Dai 6 anni.

Materiali

Un piatto o un contenitore di plastica
candeline da compleanno
un vaso di vetro trasparente
pasta da modellare
acqua colorata.

Note di sicurezza

Insegnare ai bambini come utilizzare i fiammiferi in sicurezza. Eseguire l’esperimento lontano da materiali infiammabili e legarsi i capelli.

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 questo esperimento dimostra che la combustione consuma ossigeno

. per fissare la candelina al piatto possiamo usare un po’ di cera fusa oppure una pallina di pasta da modellare. Mettiamo quindi una candela in verticale in mezzo al piatto

. riempiamo il piattino con acqua e accendiamo la candela

. capovolgiamo un vaso trasparente sulla candela accesa

. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni

. i bambini scopriranno che dopo alcuni secondi la candela si spegne, quindi il livello dell’acqua inizia a salire

. ripetiamo l’esperimento, ma questa volta con due candeline accese

. quando si spegneranno avranno risucchiato più acqua

. accendiamo tre candele e ripetiamo:

. proviamo con 5 candeline e un vaso più grande:

. quando si spegneranno avranno risucchiato tantissima acqua. L’effetto sarà velocissimo e davvero sorprendente

Osservazioni e conclusioni

Mentre le candeline bruciano all’interno del vaso, il calore fa espandere l’aria. Il vaso si riempie lentamente con l’aria calda che occupa più spazio rispetto all’aria fredda, quindi parte di essa fuoriesce dal vaso.
Quando le candeline bruciano reagiscono con l’ossigeno presente nell’aria, questo riduce la quantità di ossigeno e aumenta la quantità di anidride carbonica nel vaso.
L’ossigeno costituisce solo il 20% dell’aria e una candela smetterà di bruciare quando il livello di ossigeno scenderà a circa il 15%.
Quando le candeline si spengono nel vaso, l’aria al suo interno si raffredda.
Mentre l’aria si raffredda, la pressione all’interno del vetro diminuisce perché quando i gas si raffreddano si restringono.
L’effetto del raffreddamento dei gas è molto maggiore della semplice perdita di ossigeno. Inoltre, parte dell’anidride carbonica formata dalla fiamma si dissolve nell’acqua, diminuendo ulteriormente la pressione.
L’acqua al di fuori del vaso viene spinta nel vaso dalla pressione più alta dell’esterno rispetto all’interno del vaso.

7 Agosto 20185 Agosto 2021

Esperimento scientifico: aceto e acciaio

Esperimento scientifico: aceto e acciaio.

Scopo

Questo esperimento mostra una reazione da ossidazione e la pressione dell’aria.

Materiali

Pagliette non saponate
aceto
una bottiglia di vetro trasparente
un palloncino.

Età

Dai 6 anni.

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

. spieghiamo ai bambini che questo esperimento mostra una reazione di ossidazione

. prendiamo alcuni fili di lana d’acciaio da una paglietta e mettiamoli in una bottiglia di vetro trasparente

. versiamo dell’aceto (o succo di limone) sulla lana d’acciaio

. fissiamo un palloncino sulla bocca della bottiglia e lasciamo riposare

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

Osservazioni e conclusioni

L’aceto rimuove il rivestimento dalla lana d’acciaio, quindi l’acciaio, in presenza di ossigeno, inizia ad ossidarsi
Mentre la reazione avviene, il palloncino verrà spinto nella bottiglia, perché la reazione di ossidazione consuma l’ossigeno contenuto nella bottiglia, riducendo la pressione al suo interno. Poiché la pressione all’esterno della bottiglia è maggiore della pressione all’interno della bottiglia, questa spingerà il pallone verso l’interno.

30 Settembre 20112 Settembre 2021

Esperimenti scientifici per bambini – Il palloncino sul letto di chiodi

Esperimenti scientifici per bambini – Il palloncino sul letto di chiodi. Quando la pressione è distribuita su molti chiodi, ogni singolo chiodo esercita una pressione minore, insufficiente a far scoppiare il palloncino: tutta la pressione esercitata si distribuisce equamente tra i chiodi e i punti di pressione si diffondono su tutta la superficie del palloncino.

Quando usiamo una quantità di chiodi inferiore, ogni singolo chiodo esercita una pressione maggiore e il palloncino scoppia: tutta la pressione si concentra su pochi punti.

In questo esempio viene usato un letto formato da 25 chiodi e un peso da mezzo chilo. Si confronta poi con un letto formato da un solo chiodo e lo stesso peso:

http://www.hmc.edu/academicsclinicresearch/

Esperimenti scientifici per bambini
Il palloncino sul letto di chiodi
Costruite coi bambini il letto di chiodi

Avrete bisogno di una tavoletta di legno per il fondo, nella quale potrete fissare due bacchette in posizione verticale ai due lati, per inserire eventualmente la tavoletta superiore (munita di due fori corrispondenti alle bacchette della tavoletta inferiore).

Su una tavoletta più piccola piantate un centinaio di chiodi, in modo tale che sporgano dalla parte opposta a formare il vostro letto. Se volete potete utilizzare anche una tavola di polistirolo spessa per rendere più semplice l’operazione.

Se volete fare il confronto predisponete altre tavolette della stessa dimensione, ma con un numero di chiodi inferiori, e una con un solo chiodo.

Preparate anche dei pesi (che possono essere anche pacchetti di zucchero o farina o sassi precedentemente pesati e marcati).

Procedere con l’esperimento.

Se si segue la gradualità da un chiodo a un numero di chiodi sempre maggiore, l’esperimento sarà molto più interessante per i bambini, che vedranno prima scoppiare un certo numero di palloncini, e poi… sorpresa!

http://www.education.com/science-fair/article/relaxing-bed-nails/

http://www.naturesraincoats.com/Royal%20Society%20Exhibition_Bed-of-Nails.html

https://www.tes.com/teaching-resource/bed-of-nails-cool-science-experiment-6255199

Pagine: 1 2

26 Settembre 20112 Settembre 2021

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.

13 Settembre 2011

Esperimenti scientifici per bambini – L’uovo in bottiglia

Esperimenti scientifici per bambini – L’uovo in bottiglia. Per questo esperimento servono: un uovo sodo raffreddato e sbucciato, una bottiglia trasparente di vetro o di plastica con l’imboccatura leggermente più piccola del diametro dell’uovo, un pezzo di carta, accendino o fiammiferi.

Esperimenti scientifici per bambini – L’uovo in bottiglia – Cosa fare:

Dare fuoco al pezzo di carta e gettarlo nella bottiglia, quindi posizionare l’uovo all’imboccatura della bottiglia stessa in modo che la sigilli: l’uovo verrà risucchiato al suo interno.

http://www.kids-cooking-activities.com/

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Esperimenti scientifici per bambini
L’uovo in bottiglia
Perché?

Il calore della fiamma fa espandere l’aria, quindi la pressione all’interno della bottiglia diventa maggiore di quella esterna.

Quando l’aria all’interno della bottiglia si raffredda torna a contrarsi, quindi avremo all’interno della bottiglia una quantità di aria minore di quella che c’era all’inizio, in altre parole la pressione all’interno della bottiglia sarà inferiore rispetto alla pressione esterna, e la pressione esterna spingerà l’uovo verso il basso.

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Esperimenti scientifici per bambini
L’uovo in bottiglia
Un video: