172_185_scienze5:Layout 1 - Gruppo Editoriale il capitello
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172_185_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:51 Pagina 169 SCIENZE INCONTRO CON LE SCIENZE .......................... 170 MATERIA, FORZE ED ENERGIA ..................... 172 Atomi e molecole ................................................................... Gli atomi si uniscono: le molecole ......................... La gravità e i suoi effetti ................................................ Massa e peso .............................................................................. Il peso specifico ........................................................................ Il baricentro e l’equilibrio ............................................... Dalla forza all’energia ....................................................... L’energia cambia forma .................................................... La fotosintesi .............................................................................. I passaggi di stato .................................................................. L’energia della luce ............................................................... La propagazione della luce ........................................... La luce e i corpi ......................................................................... Riflessione e rifrazione ..................................................... I colori ................................................................................................ L’energia del suono .............................................................. Le onde sonore ......................................................................... La velocità del suono .......................................................... La riflessione del suono ................................................... L’elettromagnetismo ........................................................... I movimenti degli elettroni e le cariche .................................................................................... La scarica elettrica ................................................................. La corrente elettrica ............................................................. Conduttori e isolanti elettrici ..................................... La centrale idroelettrica ................................................... Il magnetismo ............................................................................ Il campo magnetico .............................................................. 174 175 176 176 176 177 178 179 179 179 180 180 180 181 181 182 182 182 183 184 184 184 185 185 186 187 187 I GRANDI TEMI: l’energia che ci serve può finire? le fonti esauribili .................................................................... 188 le fonti rinnovabili ................................................................ 190 Verifica ................................................................................................ 192 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI ....................................................... 194 Dalla cellula all’organismo ............................................ La cellula si organizza ........................................................ I tipi di tessuto .......................................................................... I cinque sensi .............................................................................. Il tatto ................................................................................................ La vista .............................................................................................. Le illusioni ottiche ................................................................. L’udito ................................................................................................ Il mondo sonoro ...................................................................... Il gusto ................................................................................................ 196 196 196 197 197 198 199 200 201 202 L’olfatto ............................................................................................ Il sistema nervoso .................................................................. I neuroni .......................................................................................... I nervi e il cervello ................................................................. Il sistema nervoso autonomo ..................................... Il sistema scheletrico ........................................................... Le ossa ............................................................................................... Le articolazioni .......................................................................... Il sistema muscolare ............................................................ Muscoli lisci e striati e muscolo cardiaco ................................................................ La contrazione muscolare .............................................. L’apparato digerente ........................................................... Il viaggio del cibo: dalla bocca... ............................. ... allo stomaco... ..................................................................... ... all’intestino ............................................................................ L’apparato circolatorio ...................................................... I vasi sanguigni ......................................................................... Il cuore .............................................................................................. La grande e la piccola circolazione ....................... Il sangue .......................................................................................... I gruppi sanguigni ................................................................. L’apparato respiratorio ..................................................... Le fasi della respirazione ................................................ L’apparato escretore ............................................................ La riproduzione ........................................................................ Verifica .............................................................................................. 203 204 204 205 205 206 206 207 208 208 209 210 210 211 211 212 212 212 213 214 214 215 215 216 217 218 DALLA TERRA AL CIELO ........................................ 220 Il Sistema Solare ...................................................................... I movimenti della Terra ..................................................... Il moto di rotazione terrestre .................................... Il moto di rivoluzione terrestre ................................ La Luna .............................................................................................. Le fasi lunari ................................................................................ Le maree .......................................................................................... Le galassie e le stelle .......................................................... Il ciclo di vita di una stella ............................................. L’esplorazione spaziale ..................................................... Verifica .............................................................................................. 222 224 224 225 226 226 226 227 227 228 229 I GRANDI TEMI: c’è qualcosa che la scienza non ha ancora scoperto? ............................................... 230 IN SE RT I speciale Ricerca I I GIORNI ➤ LA FISICA DI TUTT NE? E PER CRESCERE BE ➤ CHE COSA CI VUOL 172_185_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:51 Pagina 170 INCONTRO CON LE SCIENZE Wow, che immagini stupende abbiamo visto! Guarda, queste hanno qualcosa di simile! Beh, in natura ci somigliamo un po’ tutti. io appenderò in camera il poster della mostra: mia sorella non potrà credere che un ragno è così bello! Grazie, Giulia, che ci hai portato qui! ora facciamo un gioco: mettiamo in tre colonne affiancate le cartoline di Guido, Carla e Antonio. Poi loro ci diranno che cosa sono e noi cercheremo di indovinare le definizioni giuste! Pronti? VIA! Allora la mostra è stata una buona occasione per conoscere i nuovi esperti che vi accompagneranno quest’anno. Già, dove sono? Eccoli: escono dal negozio della mostra. Che cosa avete comprato? Tre cartoline ciascuno. Scommetto che riguardano le scienze di cui vi occupate! Hai indovinato: le mie riguardano la medicina e il corpo umano... La rappresentazione di un atomo, alcuni fulmini e un campo magnetico. ... le mie la fisica ... e le mie l’astronomia! L’iride di un occhio, un neurone, le cellule della pelle. Una stella cometa, una galassia, la luna. E tu sai abbinare qualche immagine alla sua definizione? Provaci subito, insieme ad alcuni compagni e compagne. Se non completate lo schema adesso, alla fine di quest’anno vi sarà facile! Perché stiamo proprio per conoscere: • il campo della fisica con Guido; • il funzionamento del nostro corpo con Carla; • gli astri, i pianeti e l’Universo con Antonio. 170 Buona esplorazione! 171 172_185_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:51 Pagina 172 MATERIA, FORZE ED ENERGIA CiAO RAGAZZi! AVETE VOGLiA Di CAPiRE COME FUNZiONA... TUTTO? Tutto ciò che vediamo e tocchiamo, che ha massa e occupa spazio è fatto di materia. Mentre tutto ciò che accade, si muove e si trasforma è dovuto alle forze presenti nella materia e all’energia che esse producono. In questo capitolo scopriremo proprio: com’è fatta la materia, quali sono le forze di cui è dotata, quali forme di energia nascono da queste forze. Ci accompagnerà Guido, uno scienziato che si occupa di fisica. 172 iL MODO iN CUi Si COMPORTANO GLi ATOMi DETERMiNA LE LEGGi CHE GOVERNANO L’UNiVERSO iNTERO. però... non MALE PER DEi SUPERNANEROTTOLi! LA MATERIA E GLI ATOMI Tutta la materia, sia quella degli oggetti piccoli sia quella degli oggetti più grandi, è fatta di minuscoli «mattoncini» chiamati atomi. Gli atomi costituiscono dunque tutto ciò che esiste. In natura ci sono 92 tipi di atomi: sono gli elementi, come il ferro, l’ossigeno, il fluoro, il calcio... Quando si uniscono tra loro formano le molecole, creando milioni e milioni di sostanze. LE FORZE Il comportamento degli atomi, e della materia in genere, deriva da quattro forze fondamentali. Noi ci accorgiamo della loro esistenza quando ne sperimentiamo gli effetti. Le quattro forze fondamentali sono: • la forza di gravità, che noi sperimentiamo sotto forma di peso; • la forza elettromagnetica, che noi sperimentiamo sotto forma di elettricità e di magnetismo (un magnete è una calamita); • la forza nucleare forte e la forza nucleare debole, che non sperimentiamo direttamente, perché sono «nascoste» all’interno degli atomi. L’ENERGIA Quando una forza agisce lungo una distanza, produce energia. Per esempio, se un masso rotola giù da un burrone per effetto della gravità, acquista sempre più energia a mano a mano che precipita. Questo vale anche per forze diverse da quelle fondamentali. Immagina di tendere una fionda: la forza dei tuoi muscoli allunga l’elastico, che accumula energia e quindi può scattare lanciando lontano un sassolino. 173 172_185_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:51 Pagina 174 MATERIA, FORZE ED ENERGIA La materia Gli atomi si uniscono: le molecole Gli atomi funzionano come i pezzi dei giochi di costruzione: si combinano in tanti modi diversi, creando così ogni tipo di sostanza presente nell’Universo. Atomi e molecole L’atomo, o meglio ciascuno dei 92 tipi di atomi degli elementi, è la più piccola parte che si può ottenere dividendo progressivamente la materia. Anche l’atomo, tuttavia, è composto da parti più piccole: le particelle. Ci sono tre tipi di particelle, uguali per tutti gli elementi: protoni, neutroni ed elettroni. La differenza tra gli elementi consiste nel numero di protoni che essi hanno nel nucleo. Il numero dei neutroni può variare, mentre in condizioni normali gli elettroni sono sempre in numero uguale ai protoni. facciamo un “esperimento di pensiero”. immaginiamo di tagliare a metà un foglio di carta: otteniamo... elettroni protoni neutroni ... materiale per una barchetta e un aeroplanino! ... un granello di sabbia? 11 volte. sai quante volte dovremmo tagliare per arrivare a qualcosa che non si può più dividere? circa 60. dovremmo cioè tagliare il foglio 60 volte per ottenere un atomo, che è la più piccola parte di materia possibile... o quasi! ... lo spessore di un capello? 12 volte. 174 La disposizione, il numero e il tipo di mattoncini (atomi) determina le caratteristiche della costruzione (sostanza). NUCLEO giusto! continuiamo a dividere per due i foglietti ottenuti. sai quante volte dovremmo tagliare a metà per avere un pezzetto grande come... ... un coriandolo? 8 volte. Il simbolo dell’atomo di idrogeno è H, quello dell’atomo di ossigeno è O. Per esempio, l’acqua è composta da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, che insieme formano una molecola d’acqua. In una gocciolina ce ne sono più di mille milioni di miliardi! Una molecola è la più piccola parte che si può ottenere di una sostanza composta da più atomi. La fisica studia il comportamento degli atomi, mentre la chimica studia la formazione e trasformazione delle sostanze. SCOPRO LE PAROLE Atomo deriva da una parola greca che significa «indivisibile». Già nel IV secolo a.C., infatti, i filosofi greci avevano intuito che la materia è formata da «mattoncini» indivisibili. STUDIO E CAPISCO IL NUCLEO DELL’ATOMO I protoni e i neutroni sono molto più grandi e massicci degli elettroni. Stanno al centro e formano il nucleo dell’atomo. Gli elettroni invece orbitano intorno al nucleo a grande distanza. Se il nucleo dell’idrogeno fosse grande come una palla da tennis, gli elettroni starebbero a circa due chilometri! quindi l’atomo è quasi tutto vuoto... allora perché non passiamo attraverso le cose? Sottolinea nel testo le informazioni che rispondono a queste domande. • Che cosa sono le particelle? • Che cosa rende diverso un elemento da un altro? • Che differenza c’è fra atomi e molecole? perché gli elettroni si muovono a velocità altissima. pensa a una bicicletta: puoi facilmente infilare degli oggetti negli spazi vuoti tra i raggi della ruota, ma... solo se è ferma. quando gira non ci passa più nulla! ... uno stoma di una foglia? 14 volte. 175 172_185_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:51 Pagina 176 MATERIA, FORZE ED ENERGIA Le forze La gravità e i suoi effetti Sperimenti spesso la forza di gravità: quando salti da un muretto, quando cade una matita o una palla lanciata in aria torna a te... Ogni cosa tende ad avvicinarsi alla Terra, che la attira verso di sé. Infatti, la gravità è una forza di attrazione. La materia attrae altra materia. L’intensità della gravità aumenta con la massa degli oggetti, ma diminuisce con la loro distanza. Massa e peso Quanto pesavi appena nato? In classe prima? E ora? Crescendo è aumentata la tua massa, e con essa il tuo peso. La massa ci dice di «quanta materia» è composto un oggetto; il peso, invece, misura «quanto la gravità lo attrae» verso un altro corpo (nel nostro caso, la Terra). Per questo la massa di un oggetto non cambia in tutto l’Universo, mentre il suo peso può variare. La Luna, per esempio, ha una massa pari a un sesto di quella terrestre, perciò attrae verso di sé gli oggetti con una forza di gravità sei volte inferiore. Pertanto, una persona che sulla Terra pesa 60 chilogrammi, sulla Luna ne pesa solo 10, anche se la sua massa non cambia. Perché gommapiuma e ferro siano in equilibrio, occorrono volumi diversi. 176 allora perché la materia non sta tutta appiccicata insieme? perché la gravità è una forza... deboluccia! i suoi effetti si avvertono solo in presenza di oggetti con una grande massa, come il nostro pianeta. Il baricentro e l’equilibrio Ogni oggetto pesa «per intero», in ogni sua parte, ma è come se il peso fosse tutto concentrato in un punto al centro. Questo punto è chiamato baricentro. Un corpo sta in equilibrio quando la linea immaginaria che va dal suo baricentro al centro della Terra attraversa la sua base d’appoggio. Questa linea è la verticale. Per questo si usa il filo a piombo per controllare se un muro è dritto: il peso tende il filo in una verticale perfetta, così si vede se il muro la segue o se è inclinato. che cosa succede quando inciampiamo? camminando spostiamo il peso in avanti, e ci aspettiamo che il piede si appoggi e ci sostenga. se però il piede è trattenuto, c’è bisogno di un nuovo appoggio... subito! e lo troviamo cadendo. SCOPRO DALLE COSE Perché l’equilibrio del karateka è molto più saldo di quello del ballerino? L’equilibrio del karateka è molto stabile, perché nella sua posizione la verticale cade dentro un’ampia base d’appoggio. Il ballerino, invece, deve bilanciare attentamente l’azione dei suoi muscoli, così che la verticale passi esattamente per la punta del piede. Gli astronauti sono talmente lontani da grandi masse che sperimentano l’assenza di gravità, e possono fluttuare sospesi. Il peso specifico Pesa di più un chilo di ferro o un chilo di gommapiuma? Per la bilancia sono uguali! Per avere lo stesso peso, tuttavia, i due materiali devono avere volumi molto diversi. Se invece prendiamo un volume uguale, ogni materiale ha un peso diverso: è il suo peso specifico. Il legno galleggia perché il suo peso specifico è minore di quello dell’acqua. Allo stesso modo, il peso specifico del gas con cui si gonfiano i palloncini è minore di quello dell’aria: così volano verso l’alto! Osserva le fotografie e le linee tracciate e dai la tua ipotesi di spiegazione, poi... verifica. FACCIO E IMPARO STUDIO E CAPISCO Completa le frasi che seguono cercando nel testo di questa pagina e della precedente le informazioni utili. • La gravità è una forza di .................................................... • L’attrazione prodotta dalla gravità aumenta con la ................................................ degli oggetti e diminuisce con la loro ................................................ • A parità di volume, ogni materiale ha un ....................... ............................................... diverso. • Un corpo è in ....................................................................... quando la verticale (che va dal ........................................................... al centro della Terra) passa per la sua ....................................................................... Infila in un tappo 4 mezzi stuzzicadenti, poi incolla una testa di cavallo in cartone. Il cavallo sta in equilibrio solo appoggiato su 4 zampe. Aggiungi una coda di fil di ferro con un peso: ora il cavallino può impennarsi! Perché? Il peso sposta il baricentro del cavallo, facendolo cadere tra le zampe posteriori, che bastano così a mantenere l’equilibrio. 177 172_185_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:51 Pagina 182 MATERIA, FORZE ED ENERGIA L’energia La riflessione del suono Anche il suono, come la luce, si può riflettere su una superficie liscia. La riflessione del suono genera l’eco. Se però il suono torna indietro in meno di un decimo di secondo, l’eco non si sente bene e si avverte invece un rimbombo. L’energia del suono Suoni, rumori, voci, musica, canzoni: il mondo sonoro è ricco di manifestazioni. E di energia! Possiamo infatti immaginare il suono come una forma di energia cinetica. Le onde sonore Il suono è prodotto da onde che trasmettono il loro movimento alle molecole dei vari materiali: aria, acqua, muro... Ma che aspetto e che caratteristiche hanno le onde sonore? Se getti un sasso in un lago, esso solleva un’onda che si propaga a cerchi concentrici. Ecco che cosa si vedrebbe se potessimo tagliare l’acqua e guardarla di lato. Il suono si propaga allo stesso modo: una vibrazione fa oscillare l’aria e le sue onde viaggiano in tutte le direzioni finché arrivano al nostro orecchio e noi... le sentiamo! A PAGiNa 201 SCOPRiRAi COME i suoni Si TRASMETTONO NEi NOSTRi ORECCHi. La velocità del suono Dal momento che le onde sonore si trasmettono da molecola a molecola, il suono nel vuoto non può viaggiare, a differenza della luce. Per lo stesso motivo, nei materiali rarefatti si propaga più lentamente, mentre nei materiali densi accade il contrario. velocità del suono nei materiali aria acqua mattoni vetro acciaio 340 metri al secondo 1 550 metri al secondo 3 500 metri al secondo 4 000 metri al secondo 5 000 metri al secondo SCOPRO LE PAROLE Oscillare significa andare avanti e indietro rispetto a un punto; una vibrazione è un’oscillazione molto veloce. Rarefatto significa: con poche molecole per unità di volume = bassissimo peso specifico. Denso significa: con molte molecole per unità di volume = alto peso specifico. Quando parliamo o cantiamo, l’aria è messa in moto dalle nostre corde vocali, delle membrane che abbiamo in gola (dove passa l’aria che respiriamo) e che vibrano molto velocemente. 182 OLELEHiHiiiii distanza > 18 m FULMINE L’ECO È UN FENOMENO CURiOSO, VERO?! LA TUA VOCE O UN RUMORE CHE PRODUCi Ti “RiMBALZANO” iNDiETRO COME PER MAGiA. iNVECE È SCiENZA! E TUONO, SO DOVE SONO La differenza tra la velocità della luce e quella del suono ci permette di stabilire a che distanza da noi si trova un fulmine. Appena ne vedi uno, conta quanti secondi dopo senti il tuono. La luce del fulmine è talmente veloce che arriva all’istante, mentre il rombo del tuono viaggia a 340 metri al secondo. Dunque, se senti il tuono dopo un secondo, significa che il fulmine era a 340 metri di distanza. FACCIO E IMPARO Vuoi vedere il movimento del suono? Costruisci un «fonovisore» seguendo le indicazioni dei disegni. Metti il fonovisore vicino a una sorgente di luce intensa, in modo che la stagnola la rifletta su una parete in ombra, e tieni l’estremità aperta del barattolo vicino alla bocca. Ora emetti qualche suono e osserva come cambia la danza della luce riflessa. Gioca con suoni acuti, gravi, parlando, cantando... Se giochi con gli amici, confrontate l’effetto di fonovisori con la stagnola messa in modi diversi. elastico pezzetti di stagnola lisciata bene membrana di un palloncino barattolo di latta aperto da entrambe le parti STUDIO E CAPISCO Cerca nel testo le informazioni che ti aiutano a rispondere alle domande. • Perché un subacqueo sente il rumore di un motoscafo prima dell’amico che sta in barca? • Perché, per avere un’eco distinta, devono esserci almeno 17 metri tra la sorgente sonora e la parete riflettente? 183 172_185_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:52 Pagina 184 MATERIA, FORZE ED ENERGIA L’elettromagnetismo L’energia La corrente elettrica Un flusso di elettroni può scorrere all’interno di appositi cavi e fili e andare molto lontano: è la corrente elettrica. Tutti noi usiamo apparecchi che funzionano a corrente: dal frigorifero alla lampadina, dal computer al telefono, dagli ascensori ai treni... Questi apparecchi compiono il loro lavoro trasformando l’energia elettrica in altri tipi di energia. elettroni Ricorderai che in un atomo elettroni e protoni sono in numero uguale. Questo è importante, perché gli elettroni hanno una carica elettrica negativa (–), i protoni positiva (+). Così, finché stanno alla pari, si bilanciano e l’atomo è elettricamente neutro (i neutroni, come dice il nome, non hanno carica). I movimenti degli elettroni e le cariche Gli elettroni non stanno mai fermi e si spostano con facilità dalle loro orbite. Scoprilo con un’esperienza. protoni neutroni Sfrega due palloncini con un panno di lana e avvicinali fra loro: vedrai che tendono a respingersi. Sfrega un altro palloncino e avvicinalo a pezzetti di carta velina: vedrai che li attira. + + + + + + Il panno ha «strappato» elettroni ai palloncini, che hanno acquisito dunque una carica positiva. Poiché le cariche uguali si respingono, anche i palloncini si respingono. + + + + + + + – – – – – – 184 + + + + –– – – – Questo è un filo elettrico, ossia un filo usato per far «scorrere» la corrente elettrica. Secondo te, perché c’è rame al centro e plastica tutto intorno? Perché non bisogna usare un apparecchio se l’isolante intorno al suo filo è in cattive condizioni? La scarica elettrica Se due corpi hanno segno opposto e vi è una grande differenza di carica, è facile che un flusso di elettroni si precipiti a equilibrare la situazione (partono cioè elettroni dal corpo carico – e vanno verso il corpo carico +): si ha allora una scarica elettrica, violenta e improvvisa. È quello che succede tra le nuvole e la Terra, o anche tra due nuvole, quando parte un fulmine. STUDIO E CAPISCO Cerca nel testo le informazioni utili per completare le frasi. • Un corpo ha una carica negativa quando ......................................................................, e positiva quando .......................................... ................................................................................................ • La scarica elettrica parte da un corpo con carica ............. e va verso uno con carica ............. In quale altro tipo di energia viene trasformata l’energia elettrica nei seguenti apparecchi? Completa la tabella insieme ai tuoi amici. Ferro da stiro energia elettrica ➜ energia ....................................... Lampadina energia elettrica ➜ energia ....................................... Treno energia elettrica ➜ energia ....................................... Asciugacapelli energia elettrica ➜ energia ....................................... energia elettrica ➜ energia ....................................... Ventilatore Al palloncino resta «fame» di elettroni, così attira a sé quelli degli altri oggetti (i pezzettini di carta). Infatti cariche opposte si attraggono, per tornare alla neutralità. iL NOSTRO CORPO, COSì RiCCO D’ACQUA, È UN BUON CONDUTTORE. PER QUESTO i FULMiNi SONO PERiCOLOSi E POSSONO DANNEGGiARE CUORE E POLMONi. Nella pila l’energia chimica diventa energia elettrica. Questa poi si trasforma a seconda dell’apparecchio in cui la pila viene inserita. SCOPRO DALLA MIA ESPERIENZA SCOPRO DALLE COSE Come si spiega l’esperimento? + + Conduttori e isolanti elettrici Mentre la gravità agisce su tutti i corpi, l’elettricità provoca conseguenze solo in alcuni di essi, chiamati conduttori di elettricità. L’acqua del rubinetto e molti metalli sono buoni conduttori elettrici. I corpi che invece restano neutri si chiamano isolanti; ottimi isolanti sono la plastica, la gomma, la ceramica. EDUCAZIONE ALLA SALUTE Sicuri con il temporale Quando si avvicina un temporale, osserva queste semplici norme di sicurezza. Riparati in un luogo chiuso. Se non è vicina a un fiume, l’auto è un buon rifugio: l’elettricità si disperde sul guscio di metallo e non arriva all’interno. In casa, chiudi porte e finestre e, se rimangono aperture, allontanati da esse. Se invece devi rimanere all’aperto: • non restare solo e in piedi in un ampio spazio vuoto; • stai lontano da alberi e oggetti di metallo isolati e verticali; • accoccolati a piedi uniti, senza appoggiare le mani al suolo. 185 186_193_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:16 Pagina 186 MATERIA, FORZE ED ENERGIA L’energia Il magnetismo Già nell’antichità gli esseri umani avevano scoperto rocce capaci di attrarre metalli come il ferro, il nichel e il cobalto. Questo fenomeno si chiama magnetismo e i metalli che ne sono soggetti vengono detti magnetici. Solo a fine Ottocento, però, si scoprì che elettricità e magnetismo sono fenomeni collegati e che dipendono dal comportamento degli elettroni. Quelli del magnete (o calamita) girano in un modo particolare, che crea due poli ai suoi estremi: uno positivo e uno negativo. Come quelle elettriche, anche le cariche magnetiche uguali si respingono, opposte si attraggono. La centrale idroelettrica Molta dell’energia che usiamo proviene dalle centrali idroelettriche, che trasformano in elettricità l’energia cinetica dell’acqua. Ecco come funzionano. Il bacino artificiale ottenuto attraverso la diga accumula un enorme volume d’acqua, ricca di energia potenziale. lascia che due magneti si uniscano, poi staccali e girane uno: schizzerà via! L’acqua, incanalata nelle condotte forzate, giunge a valle con grande impeto e velocità (energia cinetica). La forza dell’acqua aziona le turbine, che a loro volta fanno girare dei magneti all’interno di un generatore. STUDIO E CAPISCO Sottolinea nel testo delle didascalie le parti principali che compongono una centrale idroelettrica. prova poi a spezzare un magnete: vedrai che anche tutti i suoi frammenti avranno un polo + e un polo –. Il movimento dei magneti produce energia elettrica, che nel trasformatore si prepara a viaggiare, prima lungo spessi cavi e poi nei fili che arrivano alle nostre case. nella CENTRALE iDROELETTRiCA alcuni MAGNETi GENERANO ELETTRiCiTÀ. Nella pagina seguente scoprirai che può accadere anche l’inverso. Il campo magnetico Un magnete crea intorno a sé un campo magnetico, ossia un campo d’azione della forza magnetica, che non è uniforme, ma segue linee precise (la forza è maggiore dove le linee sono più fitte e ai poli, dove convergono). Si può visualizzare il campo magnetico di una calamita appoggiandovi sopra un cartoncino e spargendoci sopra limatura di ferro. EDUCAZIONE ALLA SALUTE Sicuri con la corrente La corrente è utilissima, ma anche pericolosa. • Non usare mai apparecchi con il filo rovinato: l’isolamento non è garantito. • Non toccare mai apparecchi in funzione con le mani umide o se hai i piedi nudi e bagnati: puoi prendere una scossa addirittura mortale. • Non accendere mai apparecchi elettrici se il filo è arrotolato o legato: può incendiarsi. • Togli sempre la spina prendendola tra le dita e non tirando il filo. 186 so perché: perché poli uguali si respingono! FACCIO E IMPARO Anche la Terra ha un campo magnetico. L’ago magnetizzato della bussola serve a orientarsi perché viene attratto verso Nord, ovvero verso uno dei due poli del campo magnetico terrestre. In natura esistono minerali come la magnetite che sono calamite naturali. Altre calamite si realizzano artificialmente. Prova anche tu. Avvolgi in spire strette un filo di rame intorno a un chiodo di ferro e poi collega le due estremità del filo a una pila. Con il passaggio della corrente il chiodo si magnetizza e può attrarre piccoli oggetti metallici, per esempio un bullone. 187 186_193_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:16 Pagina 188 I GRANDI TEMI Educazione all’ambiente una delle domande più attuali è: le fonti di energia a cui attingiamo sono infinite o rischiano di esaurirsi? dipende... alcune fonti sono esauribili, altre rinnovabili. vediamole da vicino, cominciando dal primo tipo. L’energia che ci serve può finire? AURIBIL S E I T N O F LE PETROLIO E DERIVATI Anche il petrolio si è formato nel corso di milioni di anni, dalla decomposizione di enormi depositi di plancton. Benzina, gasolio, nafta e cherosene sono suoi derivati, e sono tutti inquinanti. Oggi dipendiamo dal petrolio per circa il 70% delle nostre attività, consumandone in fretta le scorte. I GAS NATURALE Il gas naturale è un ottimo combustibile, poco inquinante. Come il petrolio, deriva dalla decomposizione di sostanze organiche antichissime ed è destinato a esaurirsi. «CARBONE VERDE» Fin dalla preistoria gli esseri umani usano il legno per ottenere energia termica e luminosa. Ma non è saggio distruggere le foreste, che producono ossigeno per tutti, senza ripiantare gli alberi abbattuti! legno e plancton, e di conseguenza carbone, petrolio e gas naturale, esistono grazie alla fotosintesi. dunque la fonte primaria di tutte queste energie è... ... il sole! bambini guido ENERGIA NUCLEARE Le centrali nucleari usano minerali esauribili (uranio e plutonio), ma i problemi non finiscono qui. L’energia nucleare è così potente che un incidente può avere conseguenze terribili; inoltre il processo produttivo lascia scorie molto nocive. CARBONE Se il legno invecchia nelle condizioni giuste, in qualche milione di anni diventa carbone. Dall’Ottocento il carbone è stato molto sfruttato, sia nelle case sia nell’industria, tanto che le sue riserve sono ora scarse. Inoltre, i fumi che derivano dalla sua combustione inquinano moltissimo. LA PAROLA A VOI «Affamati» di energia Il nostro stile di vita richiede molta energia. Oggi ne consumiamo il triplo rispetto ai tuoi genitori alla tua età e quindici volte di più rispetto ai tuoi trisnonni. Con l’aumento della popolazione, il fabbisogno di energia si è moltiplicato anche a livello mondiale. Ma non è uguale per tutti: un nordamericano consuma due volte più energia di un europeo e venticinque volte più di un africano. quando i miei genitori si sono sposati non avevano il cellulare, il forno a microonde... i miei nonni nemmeno la lavastoviglie! Intervista i tuoi genitori e, se possibile, una persona anziana. Sul quaderno compila una tabella per confrontare il consumo di energia oggi, trent’anni fa e sessant’anni fa. Poi condividi i risultati con quelli dei compagni e delle compagne. Se alcuni intervistati non sono cresciuti in Italia, sarà ancora più interessante. Imposta le tabelle in questo modo: Per che cosa si usa/usava l’elettricità? Per quanto tempo, più o meno, al giorno? Oggi Luce Forno Computer... 188 Trent’anni fa Sessant’anni fa Per che cosa si usa/usavano i derivati del petrolio? Poco, molto, moltissimo? Oggi Trent’anni fa Sessant’anni fa Riscaldamento Gas per cucinare Automobili, moto e bus 189 186_193_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:16 Pagina 190 I GRANDI TEMI per fortuna esistono serbatoi energetici inesauribili, che continuano a riempirsi a mano a mano che noi li svuotiamo. Educazione all’ambiente BIOMASSE E BIOGAS Che puzza... meravigliosa! Anche i rifiuti organici, se inceneriti in appositi impianti, possono produrre calore e altri tipi di energia. Il letame degli animali e i liquami delle fogne, invece, fatti fermentare, producono gas naturale. OVABILI N N I R I T N O LE F ENERGIA IDRAULICA Le centrali idroelettriche usano una risorsa in teoria rinnovabile: l’acqua. Tuttavia, l’energia idraulica presenta alcuni problemi: il riscaldamento del pianeta fa diminuire le risorse idriche e una diga disturba molto l’ecosistema in cui viene costruita. Infine, l’energia così generata non basta per il nostro fabbisogno. ENERGIA EOLICA I mulini a vento sono stati usati fin dall’antichità per macinare i cereali. Oggi possiamo ammirarne la «versione moderna»: i generatori eolici. Essi sono molto vantaggiosi in zone dove il vento è forte e costante. DALLE ONDE A pag. 226 scoprirai che cosa determina il flusso delle maree. In certe zone del mondo le maree sono talmente vaste che si può sfruttare il loro movimento per produrre energia. E il moto delle onde? Si sta studiando come «imbrigliare» anche quello... ENERGIA SOLARE Il Sole fa già tanto per noi, come sappiamo, ma può darci ancora di più! Basta che ci dotiamo di pannelli fotovoltaici, capaci di convertire la sua energia in elettricità. È una tecnologia ideale per le case singole, ma sta diventando sempre più conveniente ed efficace anche per grandi complessi. il bello è che le energie rinnovabili sono anche pulite: non inquinano! infatti ho visto un prato immenso, con tanti generatori eolici bianchi, e sotto un gregge di pecore che pascolava tranquillo... GEOTERMIA Il cuore caldo della Terra ci fornisce energia termica per riscaldare l’acqua e gli edifici, o da trasformare in elettricità. In Italia, Larderello è famosa per lo sfruttamento dei suoi soffioni: getti di vapore bollente che «sfiatano» attraverso la crosta terrestre. 190 LA PAROLA A VOI In gruppo, svolgete una ricerca su quali forme di energia rinnovabile sono già sfruttate sul vostro territorio; informatevi in Comune e chiedete alle associazioni per l’ambiente più vicine a voi. Poi discutete in classe come si può: • diminuire lo spreco di energia; • far crescere il consumo di energia «intelligente». 191 186_193_scienze5:Layout 1 30-03-2009 12:16 Pagina 192 VERIFICA ➤ Completa le frasi scrivendo al posto giusto: ➤ Traccia una linea tra ciascuna forza e ciò che genera. fili • Nord • attraggono • magnetismo • poli • conduttore • elettricità elettroni • respingono • cavi • campo magnetico FORZA ELETTROMAGNETICA ATTRAZIONE FORZA GRAVITAZIONALE REPULSIONE ➤ Barra le caselle corrette (anche più di una). Nel nucleo atomico si trovano: protoni neutroni elettroni Una molecola è composta da: atomi forze palline Le forme di energia: compiono lavoro si trasformano l’una nell’altra svaniscono nel nulla • La corrente elettrica è costituita da un flusso di .................................................... che scorre all’interno di appositi ..................................... o ..................................... • Ogni magnete, per quanto piccolo sia, ha due ..................................... • L’ago della bussola segue il ................................................................................ della Terra, e indica il ............................... • Cariche magnetiche o elettriche uguali si ......................................................................, cariche opposte si ...................................................................... • Il ferro è un buon ......................................................... di ........................................................., ed è anche sensibile al ......................................................... ➤ Completa le etichette con le parole appropriate. lampione energia ......................................................... ➤ Cancella le definizioni sbagliate. La luce: • è energia RADIANTE / ROTANTE. • procede in linea RETTA / SPEZZATA. • viaggia a 3000 / 300 000 km al secondo. • nel vuoto può PROPAGARSI / DEFORMARSI. Un corpo appare: • bianco quando riflette TUTTE LE COMPONENTI DELLA LUCE / SOLO IL BIANCO. • traslucido quando lascia passare la luce COMPLETAMENTE / IN PARTE. Gli specchietti retrovisori: • RIFLETTONO / RIFRANGONO la luce. Il suono: • procede tramite ONDE / SALTI. • nell’aria viaggia a 340 / 340 000 metri al secondo. • se incontra il vuoto ESPLODE / SI FERMA. 192 ......................................................... energia idraulica ......................................................... stufetta energia ......................................................... frullatore energia ......................................................... ➤ Rifletti e rispondi. 1. Se una calamita raccoglie un chiodo da terra, l’attrazione magnetica sta vincendo l’attrazione esercitata da un’altra forza: quale? La forza di ...................................................... 2. Perché i guanti usati dagli elettricisti sono di gomma spessa? Perché la gomma è un buon ...................................................... 3. Borse e armadietti spesso hanno chiusure magnetiche composte da due pezzi: un pezzo è una piccola calamita, l’altro è fatto di .............................................. 4. Nella prima figura vedi un bicchiere d’acqua (molecole in blu) e zucchero (molecole in giallo). Quando lo zucchero si scioglie nell’acqua, significa che le molecole delle due sostanze si mescolano tra loro. Per agevolare lo scioglimento, possiamo: • agitare tutto con un cucchiaino (le ............................................. sparpagliate dalla nostra ...................................................... muscolare si mischiano meglio); • scaldare l’acqua (l’energia ............................................ aumenta gli ......................................... tra le molecole). 193 194_209_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:19 Pagina 194 ......................................................................... IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI È il «capo» del sistema nervoso, la «centralina di comando» di tutte le nostre percezioni e attività. ........................................................................ È uno degli organi di senso: ci fa percepire gli odori. È anche un organo della respirazione. .............................................................. Al sole può sudare o abbronzarsi, ma in ogni caso ci protegge. ............................................................................. CiAO! OGGi Vi PRESENTO DEi SOGGETTi iNTERESSANTi... NO, NON la famiglia CHE GiOCA, ma LE PARTi DEL CORPO DiSEGNATE iNTORNO! SONO SiCURA CHE MOLTE LE CONOSCETE GiÀ: DiVERTiTEVi A SCOPRiRLE E SCRiVETENE iL NOME AL POSTO GiUSTO. SCEGLiETE FRA i TERMiNi PROPOSTi. Che forza! Grazie a lui e ai suoi «simili» possiamo agire come ci piace! .............................................................................. Ha la forma di un’ala… però non serve a volare, ma, come le altre ossa, a muoversi. ........................................................... ........................................................... Si muove molto… per farci stare in piedi o accucciati. cervello • ombelico • sangue naso • articolazione del ginocchio cuore • stomaco • scapola muscolo bicipite • pelle ....................................................................... È il segno lasciato dal cordone ombelicale, che ci ha nutrito per nove mesi nella pancia della mamma. Le diverse parti del nostro corpo collaborano per mantenerci in salute e permetterci di muoverci e divertirci, ma anche pensare e imparare. Ciascuna di esse svolge una funzione specifica e tutte insieme garantiscono il buon funzionamento del nostro organismo. Nelle prossime pagine, con l’aiuto della dottoressa Carla, capiremo come. 194 ......................................................................... È il liquido rosso che nutre e fa respirare le nostre cellule, ma ha dentro qualcosa di bianco che ci protegge dalle malattie. ............................................................... Tum, tum, tum, tum… chi dà il ritmo alle nostre attività? ................................................................ Prima di giocare è meglio riempirlo un po’, altrimenti brontola! 195 194_209_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:20 Pagina 196 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI I sensi Dalla cellula all’organismo I cinque sensi Ricorderai dall’anno scorso che «l’unità di base» di ogni forma di vita è la cellula. Quante cellule ci sono nel nostro corpo? Circa un miliardo per ogni grammo di peso! Le nostre cellule non sono tutte uguali: si sono differenziate in tanti tipi diversi per svolgere varie funzioni. Hanno però alcuni elementi in comune. Negli esseri unicellulari la membrana «percepisce» vari stimoli: il contatto con una superficie, la quantità di luce e di vibrazioni, la presenza di molecole vaganti. Negli organismi complessi, gruppi di cellule si sono specializzati e organizzati per cogliere diversi segnali e sono diventati gli organi dei nostri sensi: tatto, vista, udito, gusto, olfatto. La membrana delimita la cellula. Attraverso la membrana entrano nella cellula il cibo e l’ossigeno di cui essa ha bisogno ed escono le scorie. All’interno c’è un liquido in cui fluttuano organuli che servono per respirare, digerire e produrre sostanze utili. Il nucleo coordina le attività e governa la riproduzione. cellule epiteliali La cellula si organizza Cellule dello stesso tipo si raggruppano in tessuti. A loro volta, i tessuti si aggregano per formare gli organi. Più organi che collaborano alla stessa funzione formano un sistema o un apparato. L’insieme di tutto ciò forma l’organismo. apparato digerente tessuto epiteliale I tipi di tessuto Nel nostro corpo ci sono quattro tipi fondamentali di tessuto. 196 stomaco (organo) Il tatto La pelle è la nostra «supermembrana»: ci avvolge, ci protegge e ci fa comunicare con il mondo anche senza parole. Le sue zone più sensibili sono i polpastrelli, i palmi delle mani, le piante dei piedi, le labbra e il viso. La pelle è fatta a strati. Quello superficiale, l’epidermide, è sottile e si rinnova di continuo, spogliandosi delle cellule vecchie e morte. Appena sotto c’è un altro strato sottile che produce melanina: la sostanza che scurisce la pelle, per proteggerla dal sole. Lo strato più profondo, il derma, è spesso due centimetri ed è irrorato dai vasi sanguigni (i canali in cui scorre il sangue); ospita diversi elementi. I vari tipi di recettori percepiscono il caldo, il freddo, il dolore e diversi tipi di pressione. Le ghiandole producono il sudore e il sebo, una sostanza grassa. Dai follicoli nascono peli e capelli. Tessuto muscolare: forma tutti i muscoli, compreso il cuore. Tessuto nervoso: forma il cervello, il midollo spinale, i nervi e i recettori sensoriali. Tessuto epiteliale: forma la pelle, il nostro organo più grande. Tessuto connettivo: forma le ossa, il sangue, i legamenti, i tendini… SCOPRO DALLE COSE Metti dell’inchiostro su un indice e appoggia il dito su un foglio: hai ottenuto un’impronta digitale. Fai provare altri amici. Che cosa notate? Ognuno ha impronte digitali differenti. Infatti esse servono a identificare le persone! I pori sono forellini aperti sulla superficie di tutto il corpo. Rilasciano il sudore, che elimina le tossine e ci rinfresca se fa caldo, e il sebo, che nutre la pelle. I muscoli erigono peli e capelli. NELLE PROSSiME PAGiNE TROVERAi SPESSO LA PAROLA RECETTORi. Si TROVANO AL TERMiNE DEi NERVi SENSORiALi e iL LORO COMPiTO È RiCEVERE E PORTARE SEGNALi al CERVELLO. STUDIO E CAPISCO Che cos’hanno in comune la membrana di un’ameba e la nostra pelle? Segnalo con una crocetta: sono sensibili al contatto soffrono il solletico proteggono l’individuo 197 194_209_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:20 Pagina 198 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI I sensi La vista Il senso della vista ci fornisce tantissime informazioni. I nostri occhi sono dei globi collocati in una nicchia sferica formata dalle ossa del cranio: l’orbita. Sono pieni di fluido e le lacrime li tengono costantemente umidi. Le illusioni ottiche Noi vediamo tanto con l’occhio quanto con il cervello. Le interpretazioni del cervello a volte ingannano la nostra percezione, facendoci «vedere» cose bizzarre: è il meccanismo che sta alla base delle illusioni ottiche. Le sopracciglia fermano il sudore della fronte che potrebbe irritare gli occhi. Le palpebre impediscono che gli occhi si secchino e che vi entrino corpi estranei. Le linee grigie sono diritte? Come continua questa linea? Verifica con un righello! Le ciglia trattengono la polvere. L’esterno dell’occhio è costituito dalla sclerotica, che è bianca eccetto nella parte visibile, dove è trasparente e assume il nome di cornea. Al centro si trova un forellino nero capace di allargarsi al buio e stringersi alla luce: la pupilla. Intorno alla pupilla c’è un anello colorato, l’iride; il colore dell’iride varia da azzurro chiaro a marrone scurissimo, a seconda di quanta melanina contiene. I cerchi interni sono dello stesso colore? Ma come avviene la visione di forme, colori, movimenti? I raggi di luce provenienti dall’ambiente penetrano nel foro della pupilla e attraversano il cristallino, una piccola lente. STUDIO E CAPISCO Il colore degli occhi influenza ciò che vediamo? Motiva la tua risposta cercando le informazioni utili nel testo. 198 Il cristallino concentra i raggi e li proietta su una specie di schermo posto sul retro dell’occhio, la retina. Sulla retina l’immagine si forma capovolta, e così viene trasmessa al cervello attraverso il nervo ottico. Noi vediamo tutto dritto solo perché il nostro cervello si è allenato a «raddrizzare» le immagini. Ecco a voi un cerchio perfetto! È un eschimese o un pellerossa? Come girano le ruote di questa bici! 199 194_209_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:20 Pagina 204 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI Il sistema nervoso encefalo Le informazioni ci arrivano sia dall’ambiente, sia dall’interno del nostro corpo: per esempio, l’indolenzimento di un muscolo o il senso di sazietà. Il sistema nervoso riceve queste informazioni, le elabora e suscita reazioni appropriate. Il sistema nervoso si divide in centrale e periferico. • Il centro include il midollo spinale, che scorre nel mezzo della colonna vertebrale, e l’encefalo, composto da cervello, cervelletto e tronco encefalico. • La periferia comprende i nervi spinali, sensitivi e motori, che entrano ed escono dalla colonna vertebrale, e i nervi cranici. I nervi sono le «strade» lungo cui «viaggiano» le informazioni. I nervi sensitivi portano l’informazione dai recettori al midollo spinale e all’encefalo. I nervi motori portano ai muscoli i comandi che partono dal centro e fanno eseguire azioni e reazioni. midollo spinale Il cervelletto coordina i dati che servono a mantenere l’equilibrio e a compiere movimenti efficienti. Il cervello è la nostra centrale di smistamento, organizzazione ed elaborazione dati. Grazie al cervello possiamo ragionare, immaginare, emozionarci, muoverci in modo complesso… Il tronco encefalico governa la respirazione, la temperatura, il sonno e la veglia… funzioni essenziali a cui è meglio non pensare! I neuroni I neuroni sono le cellule del sistema nervoso; sono preziosissimi, perché si rigenerano solo in casi eccezionali. Tanti neuroni insieme formano le fibre nervose, che riunite in fasci costituiscono i nervi. La parte tondeggiante del neurone, con il nucleo, è il corpo cellulare. 204 Il sistema nervoso sistema nervoso autonomo I nervi e il cervello Immagina di sentirti strattonare una manica da dietro. Lo stimolo dalla periferia arriva al centro, risale lungo il midollo spinale e arriva al cervello, che organizza la reazione opportuna: in questo caso, girarti per vedere che cosa ti trattiene. Sarà un gatto giocherellone? Una maniglia in cui il tuo giubbotto si è impigliato? Il tuo fratellino con una scarpa slacciata? A questo punto, anche la visione della situazione arriva al cervello, che di conseguenza decide se accarezzerai il micio, libererai il giubbotto o aiuterai tuo fratello. Il sistema nervoso autonomo Una parte del sistema nervoso regola senza che ce ne accorgiamo varie funzioni corporee, per preparare l’organismo all’azione o al riposo: è il sistema nervoso autonomo. Per esempio, se ci spaventiamo il battito del cuore accelera, la respirazione aumenta, i muscoli si tendono: così, in caso di pericolo reale, siamo subito pronti a lottare o a fuggire. Dopo un buon pasto, invece, il sistema nervoso autonomo fa andare il sangue all’apparato digerente, rallenta l’attività muscolare e ci calma fino al punto, a volte, di farci appisolare. nervi midollo spinale nervo spinale vertebra Il midollo spinale è una specie di autostrada a doppio senso: porta al cervello i messaggi dei nervi sensitivi e ai muscoli le indicazioni del cervello. Il filamento più grosso del neurone si chiama assone; porta l’informazione dal corpo cellulare verso l’esterno. I filamenti ramificati sono i dendriti; portano l’informazione verso il corpo cellulare. I STUDIO E CAPISCO Se mi regalano una rosa e sorrido, il segnale è arrivato al cervello? E se mi pungo con una spina e ritraggo subito la mano? Per rispondere, cerca nel testo il «viaggio» di uno stimolo e la definizione di riflesso. RIFLESSI A volte una reazione deve essere il più rapida possibile. In questi casi l’informazione non passa per il cervello. Già nel midollo spinale il nervo sensitivo «contatta» un nervo motorio, che fa eseguire subito l’azione necessaria. Per esempio, se ci scottiamo ritraiamo il braccio, se cadiamo portiamo avanti le mani per proteggerci. Questo comportamento è un riflesso. Abbiamo molti riflessi, che ci aiutano nelle attività quotidiane, ma soprattutto negli sport. 205 194_209_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:20 Pagina 206 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI Il sistema scheletrico scatola cranica o cranio Il sistema scheletrico sterno scapola Il sistema scheletrico forma, insieme al sistema muscolare, l’apparato locomotore: quello che ci fa muovere. Lo scheletro è inoltre responsabile delle funzioni di sostegno omero del corpo e di protezione degli organi (la scatola cranica custodisce il cervello, la gabbia toracica il cuore e i polmoni). Lo scheletro è solido, ma non immutabile: il tessuto osseo si rinnova costantemente, in cicli di tre-quattro mesi. radio costole (formano la gabbia toracica) vertebre ulna quello Lo conosco bene: a carnevale mi sono vestito da scheletro! Le articolazioni Le ossa si congiungono in punti di snodo chiamati articolazioni. Un periostio si unisce all’altro grazie a «nastri» fibrosi ed elastici: i legamenti. Per quanto resistenti, anche i legamenti si possono rompere. Le articolazioni più grandi sono foderate di cartilagine e lubrificate da un liquido viscoso: la sinovia. Ci sono tre tipi di articolazioni. Le articolazioni semimobili, come quelle delle vertebre, si muovono poco. Le articolazioni fisse, come quelle del cranio, si muovono solo impercettibilmente. carpo il guaio è che lo immaginiamo morto anche dentro di noi, e invece è vivissimo! Le articolazioni mobili, come quelle della spalla, del polso e dell’anca, sono capaci di movimenti ampi, in più direzioni. metacarpo femore falangi tibia perone tarso metatarso STUDIO E CAPISCO Le ossa Nel nostro corpo abbiamo più di 200 ossa. Ce ne sono di tre tipi: • lunghe, come quelle delle braccia (in azzurro) e delle gambe (in verde); • piatte, come quelle del cranio o del bacino; • corte, come le vertebre. SCOPRO DALLE COSE Metti un osso di pollo sotto aceto per qualche giorno. Diventa elastico, perché l’aceto scioglie il calcio e rimane solo l’osseina. Le loro cellule sono inserite in un’impalcatura di osseina, calcio e altri minerali. L’osseina, di cui le ossa dei bambini sono particolarmente ricche, è una sostanza elastica; per questo da adulti è più facile rompersi un osso: è più rigido. Le ossa sono fatte a strati. • Quello più esterno, il periostio, è una specie di pellicina reticolare, ricca di vasi sanguigni. • La parte mediana è la più compatta e resistente; se subisce un trauma può rompersi (frattura). • Il nucleo interno, cavo, ospita il midollo osseo, una sostanza molle da cui hanno origine le cellule del sangue. 206 periostio osso compatto midollo osseo Sottolinea in blu le caratteristiche delle ossa, in rosso le funzioni dello scheletro. LA COLONNA VERTEBRALE La colonna vertebrale è composta da 33 vertebre impilate una sull’altra. Ogni vertebra ha una parte compatta e una forata. Nel canale formato da tutti i fori passa il midollo spinale, mentre dagli spazi laterali tra vertebra e vertebra escono i nervi. I «nocciolini» che senti a metà della schiena sono le protuberanze posteriori. Tra una vertebra e l’altra ci sono ben sei punti di articolazione: la nostra «colonna» somiglia molto a un serpente! come fa a stare in piedi questa torre? grazie all’unione di bastoncini ed elastici. il nostro corpo è fatto in modo simile: le ossa sono come i legnetti, mentre i legamenti e i tendini (le “funi” che uniscono le ossa ai muscoli) funzionano come gli elastici. 207 194_209_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:20 Pagina 208 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI Il sistema muscolare Il sistema muscolare I muscoli producono tutti i nostri movimenti, da quelli piccoli come un sorriso a quelli ampi come una giravolta. Abbiamo circa 500 muscoli, di lunghezza variabile da 30 centimetri (nell’adulto) a un millimetro. Si attaccano alle ossa tramite robuste «funi»: i tendini, fatti di tessuto connettivo di colore bianco. muscoli facciali trapezio deltoide La contrazione muscolare Il «potere» dei muscoli sta nella loro capacità di contrarsi e rilassarsi, accorciarsi e allungarsi. In questo modo spostano le ossa a cui sono attaccati, cosicché noi ci muoviamo. Il muscolo responsabile di una data azione si chiama agonista. Di solito, dalla parte opposta dell’articolazione c’è un muscolo che svolge l’azione opposta: l’antagonista. bicipite rilassato bicipite contratto tricipite SCOPRO DALLA MIA ESPERIENZA Ripeti l’azione di piegare e stendere il braccio, la prima volta sentendo solo il bicipite e poi il tricipite che si contraggono, la seconda immaginando che mentre un agonista si accorcia l’antagonista si allunga piacevolmente. Avverti la differenza? bicipite io sono appassionata di cavalli! quando corrono e saltano vedo i muscoli guizzare sotto la pelle. pensa che gli antichi romani chiamarono così i muscoli perché sembravano topolini scattanti: in latino, infatti, “mus” vuol dire topo! tricipite contratto tricipite rilassato Nell’azione «stendere il braccio» il tricipite si accorcia e il bicipite si allunga. Nell’azione «piegare il braccio» succede l’inverso. muscoli delle dita quadricipite STUDIO E CAPISCO tibiale anteriore Muscoli lisci e striati e muscolo cardiaco Agonisti e antagonisti non sono avversari. È meglio pensarli come coppie di danzatori che eseguono passi complementari: il movimento diventa meno rigido e più efficiente. Sottolinea nel testo i verbi che indicano le varie funzioni dei muscoli. i muscoli “bruciano” un sacco di energia: per questo, dopo una corsa... ... a me viene fame! ... io ho il fiatone... ... a me batte forte il cuore! ... io ho un gran caldo! • Il tessuto di alcuni muscoli appare liscio e di colore rosa chiaro. L’azione dei muscoli lisci dipende dal sistema nervoso autonomo; essi si contraggono cioè in modo involontario. Questi muscoli non si attaccano alle ossa, ma stanno tutto intorno agli organi della digestione. • La maggior parte dei muscoli al microscopio si presenta «a righe». L’azione dei muscoli striati dipende da un impulso volontario che parte dal cervello o da un riflesso che parte dal midollo spinale. Questi muscoli sono capaci di lavorare più a lungo e con molta più forza e precisione dei muscoli lisci e sono collegati alle ossa. • Il muscolo cardiaco fa eccezione: il suo battito è involontario, ma il cuore si contrae e rilascia così tanto che il suo tessuto muscolare è striato. 208 BRIVIDI è proprio così: per il lavoro muscolare servono cibo, cioè combustibile, e ossigeno, respirato e poi trasportato dal sangue pompato dal cuore. e tutto ciò produce calore! E PELLE D’OCA Perché con il freddo vengono i brividi e la pelle d’oca? I brividi sono un riflesso del sistema nervoso autonomo, che ci scalda facendo contrarre leggermente diversi muscoli. La pelle d’oca è un’eredità del nostro passato… peloso: negli animali il muscoletto che rizza i peli (vedi pag. 197) «gonfia» la pelliccia, aumentando gli spazi d’aria e rendendola così più isolante. 209 210_219_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:22 Pagina 210 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI L’apparato digerente Il cibo fornisce al nostro corpo: il «carburante», di cui hanno bisogno i muscoli per lavorare; zuccheri, di cui il cervello ha sempre «fame»; «combustibile», che le cellule devono poter «bruciare» per mantenere costante la temperatura corporea. Ricorderai che gli alimenti contengono energia chimica derivata dall’energia solare. La digestione rende questa energia disponibile per la vita e per il lavoro di tutte le cellule. Il processo digestivo è svolto dagli organi dell’apparacome c’è benzina di qualità to digerente. migliore o peggiore, così Esso somiglia a un lunghissimo tubo che, a mano a ci sono alimenti che ci fanno mano che procede all’interno del nostro corpo, si più o meno bene. li trovi nel PROSSiMO inserto. allarga, si restringe, si arrotola. È organizzato come un lombrico un po’ più complesso, e come un lombrico è aperto alle due estremità: in alto c’è la bocca, in basso l’ano. Denti incisivi: tagliano e rosicchiano il cibo. Denti canini: strappano la carne. Il viaggio del cibo: dalla bocca... La digestione inizia nella bocca. La lingua e i denti mischiano e triturano il cibo. La saliva lo scioglie e ce ne fa sentire il sapore; inoltre essa contiene una sostanza che spezzetta gli amidi facendoli diventare zuccheri semplici. SCOPRO DALLA MIA ESPERIENZA Mangia un boccone di pane, pasta, patata o polenta. Poi prendine un altro boccone e tienilo in bocca più a lungo, masticando lentamente. Denti premolari e molari: frantumano e triturano il cibo. 210 Che cosa noti? Diventano più dolci. Questi alimenti, infatti, sono ricchi di amidi; la saliva li ha sciolti e trasformati in zuccheri. L’apparato digerente ... allo stomaco... La pallina di cibo triturato e impastato di saliva si chiama bolo. Dalla bocca, quando deglutiamo, scende nell’esofago. Entra poi nello stomaco, un organo fatto a sacco. Le cellule della sua mucosa producono i succhi gastrici, cioè liquidi acidi capaci di scomporre le molecole del cibo in pezzi più piccoli. La muscolatura dello stomaco si contrae e si rilascia, rimescolando il tutto. Il cibo diventa una poltiglia uniforme: il chimo. ... all’intestino Il chimo passa nel duodeno, che è la prima parte dell’intestino, dove riceve altri succhi digestivi provenienti dal pancreas e dal fegato. Qui viene preparato per l’assimilazione e diventa chilo. Il chilo entra nell’intestino tenue, la parte più lunga dell’apparato digerente: srotolato, in un adulto misura più di tre metri! Tutto l’intestino tenue è foderato da una specie di velluto formato da microscopici peli: i villi intestinali. I villi assimilano il cibo: assorbono i nutrienti e li fanno passare nel sangue, che a sua volta li porterà a tutte le cellule. Le colonie di batteri che abitano nell’intestino aiutano il processo, e in più producono vitamine. Nell’ultimo tratto, l’intestino crasso, si completa l’assimilazione. Vengono assorbiti ancora un po’ di nutrienti, sali minerali, le vitamine prodotti dai batteri e quasi tutta l’acqua. Ciò che resta sono le feci: sostanze che a noi non servono ed espelliamo attraverso l’ano. bolo chimo chilo esofago fegato stomaco pancreas duodeno intestino crasso ano intestino tenue villi intestinali feci PARL A IL DENTISTA STUDIO E CAPISCO Sottolinea nel testo i verbi che indicano le varie funzioni dell’apparato digerente. Il dentista è un tuo alleato. Visto che il primo passo della digestione lo compiono i denti, il tuo livello di energia dipende anche dalla loro salute! Denti cariati o storti, infatti, masticano male. 211 210_219_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:23 Pagina 216 IL CORPO UMANO E LE SUE FUNZIONI La riproduzione L’apparato escretore La riproduzione Il continuo lavoro delle cellule produce diverse sostanze di scarto. Di quelle presenti nel sangue, alcune vengono purificate nel fegato, altre espulse con il sudore e l’urina. Negli esseri umani la riproduzione è sessuata: richiede una cellula di origine femminile, l’ovulo, e una di origine maschile, lo spermatozoo. Quando un ovulo e uno spermatozoo si uniscono, ha origine lo zigote. Non appena si fondono anche i due nuclei, lo zigote si divide in due cellule, che a loro volta si moltiplicano a tempo record, dando vita all’embrione. L’embrione si annida nell’utero della madre, un organo cavo situato nel basso ventre femminile. Lì viene nutrito e ossigenato grazie al cordone ombelicale che collega il bimbo alla placenta, un organo attraverso il quale il sangue della madre fornisce a quello del figlio le sostanze di cui ha bisogno. L’urina è prodotta dai reni, due organi gemelli grandi come un pugno, collocati circa a metà della schiena. I reni filtrano le tossine dal sangue e le mischiano con acqua. L’urina che ne risulta si incanala lungo due tubicini, gli ureteri, e raggiunge la vescica, un organo cavo posto nel basso ventre. La vescica è elastica. Si espande per contenere l’urina, ma quando arriva al limite ci avverte con un segnale ben preciso: la necessità di andare in bagno! IL reni ureteri vescica il sudore non puzza. il cattivo odore viene dai batteri che vi si annidano dopo un po’. i deodoranti li neutralizzano. SUDORE Sudare fa bene, poiché ci libera da sostanze tossiche. È uno dei vantaggi di praticare sport. Insieme al sudore, però, vanno via anche preziosi sali minerali. Per questo dopo uno sforzo fisico, specie se fa caldo, è importante ricostituire la scorta. Gli integratori da bere servono proprio a questo scopo. SCOPRO LE PAROLE Secrezione indica «qualcosa che esce» dalle cellule singole o dalle ghiandole, di solito utile. Escrezione indica invece «qualcosa che viene espulso» perché non ci serve più. 216 utero ovulo ovaia vagina spermatozoo pene testicoli Dopo il terzo mese, l’embrione prende il nome di feto. Molte caratteristiche sono già evidenti e il cuore batte ormai da tempo. Tutto intorno, il liquido amniotico lo culla e lo protegge dagli scossoni. A sei mesi il bambino è già ben formato in tutte le sue parti, ma molti organi sono ancora immaturi. Se nascesse adesso, per sopravvivere dovrebbe stare in un’incubatrice, una culla speciale che imita l’utero materno, per continuare a crescere e poter raggiungere un peso adeguato. Anche nell’incubatrice, comunque, potrebbe essere accarezzato. A nove mesi il bebè è pronto e affronta il viaggio lungo il canale del parto, che lo porta nel mondo e tra le braccia dei genitori. I CARATTERI EREDITARI Perché i bimbi assomigliano a mamma e papà? Perché nel nucleo dell’ovulo e dello spermatozoo ci sono i cromosomi: piccolissimi fili di molecole che, come un manuale di istruzioni, informano l’organismo sul colore da assegnare ai capelli, la forma da dare al naso, l’altezza da raggiungere… 217 210_219_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:23 Pagina 218 VERIFICA gusto • lingua molecole • acido recettori • saliva salato • dolce • cervello fibre nervose • amaro ➤ Completa i testi sui sensi. naso • cervello recettori • fosse nasali narici • olfatto nervo olfattivo La ......................................... è l’organo del ................................. Le ................................. delle sostanze sciolte dalla ..................................................... stimolano i ................................... che percepiscono i diversi sapori: .................................., ...................................., .................................... e .............................. Varie ..................................... .............................. portano quindi l’informazione al .................................. Il ......................................... è l’organo dell’ ...................................................... Le molecole di varie sostanze entrano con l’aria dalle ......................................... e risalgono lungo le ................................................................, dove incontrano i ......................................... e il ................................................. che porta lo stimolo al ............................................. dolore • caldo • pressione derma • ambiente cervello • freddo recettori • pelle epidermide • tatto La ......................................... è l’organo del ......................................... L’................................................ è lo strato più superficiale e sottile, mentre il ................................................ è lo strato più spesso e profondo. Nel derma stanno molti .................................................., che colgono dall’.............................................. e trasmettono al ........................................... stimoli come: ....................................., ........................................., ..............................., ................................................... 218 retina • cervello pupilla • nervo ottico iride • cristallino occhio • vista L’.............................. è l’organo della ................................ I raggi luminosi passano per il foro della ................................., che sta al centro dell’.............................. colorata, e attraversano il ......................................... L’immagine si forma capovolta sulla ........................................ Il ................................................. la trasmette quindi al ......................................................, che la raddrizza. ➤ Completa i testi sugli apparati. sistema nervoso apparati sistema nervoso autonomo nervi motori interno nervi sensitivi informazioni Il .................................................. raccoglie le .............................................. provenienti dall’ambiente esterno e dall’............................................ del corpo. I .............................................. le portano al cervello, che comunica in risposta ai muscoli che cosa fare tramite i ................................................ Il .................................................................................... organizza le reazioni di vari ..................................................... senza che ce ne accorgiamo. padiglione auricolare udito • orecchio chiocciola • membrana cervello • timpano nervo acustico • ossicini rilanciandosi muscoli • muscoli lisci tessuto muscolare contraendosi • cuore muscoli striati L’................................................. è l’organo dell’.............................................. Le onde sonore raccolte dal ........................... ............................................. si incanalano verso il ........................................... (una sottile ...................................................). Tre .............................................. trasmettono l’impulso sonoro alla ...................................... e il ................................... ....................................................... porta lo stimolo al .................................................. l .......................................... ci fanno muovere, .................................................. e ..................................... I ........................................... formano diversi organi, mentre i ........................................................... si collegano allo scheletro e seguono comandi volontari. Il ......................................... funziona in modo autonomo anche se è fatto di ....................................................... ................................................... striato. apparato digerente intestino crasso • ano stomaco • esofago intestino tenue cibo • bocca L’............................................................ va dalla ............................................ all’.......................... e trasforma il ............................. Le sue parti principali sono: ........................, ............................., ................................................. e ................................................................................... alveoli polmonari • bocca apparato respiratorio naso • laringe • trachea faringe • bronchi • polmoni ossigeno • anidride carbonica L’................................................. comprende ............................., ........................., ........................, .........................., ............................, ..................... e ............................. Negli ........................................ il sangue prende .................................... dall’aria e cede l’...................................... ................................................... proveniente dalle cellule del corpo. vescica • apparato escretore sangue • reni espulsa • urina • tossine L’............................................................ purifica il .............................. dalle .............................. I ....................... producono ......................., che si accumula nella ....................... e viene poi .............................................. apparato circolatorio anidride carbonica • arterie cuore • vene • sangue • capillari • ossigeno vasi sanguigni cellule del sangue • midollo gabbia toracica scatola cranica • proteggono scheletro Lo ...................................................... sostiene il nostro corpo. Alcune sue parti .............................................. delicati organi interni: sono la ..................................................................................... e la scatola .................................................. Il ........................... delle ossa produce le ................................................................................ L’................................................................................ è formato dal .............................. e dai ...................................................................... I vasi che partono dal cuore sono le ................................, quelli che tornano al cuore sono le .................................... Il ......................................... che scorre nei .............................. scambia gas con le cellule: prende ............................................. e cede 219 220_230_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:26 Pagina 220 DALLA TERRA AL CIELO L’immenso cielo stellato suscita in chi lo osserva domande altrettanto “enormi”! quanto è grande l’universo? è infinito o c’è un punto di arrivo? c’è vita sulla luna? le stelle cadenti potrebbero piombarci addosso? e le comete? mettiti in gruppo con alcuni compagni e compagne. quali sono le domande che vi vengono in mente “guardando in su” e pensando alla vastità dell’universo? Ad alcune di queste domande l’astronomia sa già rispondere. In compagnia di Antonio, che è astronomo, nelle prossime pagine conosceremo il posto della Terra nel Sistema Solare, la composizione delle galassie, il ciclo di vita delle stelle, sapremo a che punto sono i viaggi nello Spazio, quale influenza ha su di noi la Luna e chi ci è veramente stato… Naturalmente, molti interrogativi sono ancora senza risposta. Non resta che continuare a cercare… sapendo che, nelle scienze, saper porre nuove domande è un’importante qualità! 220 MISURE... «COSMICHE» Le distanze su scala cosmica sono così grandi che non ha senso esprimerle in chilometri. Si usa perciò un’altra unità di misura: l’anno luce, che equivale alla distanza percorsa dalla luce in un anno; a 300 000 chilometri al secondo, fa 9 460 miliardi di chilometri. SATELLITI, ASTEROIDI, METEORITI, METEORE E COMETE Oltre ai corpi celesti più grandi, come le stelle e i pianeti, nell’Universo ci sono molti altri corpi più piccoli: • quelli che ruotano intorno a un pianeta sono chiamati satelliti; ne è un esempio la Luna; • gli asteroidi sono corpi celesti rocciosi di forma irregolare; nel nostro Sistema Solare sono concentrati in una fascia tra Marte e Giove; • i frammenti di corpi celesti che precipitano sul suolo terrestre sono chiamati meteoriti; quando entrano nell’atmosfera s’incendiano creando strisce luminose, le meteore; • le comete sono blocchi di ghiaccio e polvere; quando, nella loro orbita, si avvicinano al Sole, il suo calore trasforma il ghiaccio in vapore, dando origine alla «coda» della cometa. STELLE E PIANETI Le stelle emettono luce e calore, i pianeti invece sono corpi celesti freddi. La differenza principale sta però nella dimensione: una stella è almeno 80 volte più grande di un grosso pianeta (uno come il nostro Giove, per esempio) e proprio la sua enorme massa permette le reazioni nucleari che la fanno brillare. Inoltre, i pianeti ruotano su sé stessi, oltre che intorno a una stella; le stelle no. 221 220_230_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:26 Pagina 222 DALLA TERRA AL CIELO Il Sistema Solare Il Sistema Solare Il Sole è la nostra stella. Sta al centro del Sistema Solare, con otto pianeti e cinque pianeti nani che gli girano intorno. La loro orbita è ellittica, ossia non proprio circolare ma ovale. Attorno a molti pianeti orbitano satelliti di varie dimensioni, tra cui la nostra Luna. Il Sistema Solare comprende inoltre polveri e corpi celesti minori, come asteroidi e comete. Sole È una stella media, grande 116 volte la Terra. Al suo interno avvengono reazioni nucleari che liberano energia sotto forma di luce e calore. La sua temperatura è di 6 000° e la sua luce impiega otto minuti per arrivare a noi. Mercurio È il più piccolo e veloce dei pianeti del Sistema Solare. È privo di atmosfera e la sua temperatura va dai 400° del suo lungo giorno ai –170° gradi della sua altrettanto lunga notte. 222 Venere Gli antichi scambiavano questo pianeta per una stella perché la sua atmosfera riflette la luce solare. È molto caldo (450°), gira su sé stesso al contrario rispetto a tutti gli altri pianeti e ha delle fasi di maggiore e minore visibilità, come la Luna. Terra È il nostro bel pianeta azzurro, dotato di atmosfera, di acqua e di vita; ruota su sé stesso in 24 ore e intorno al Sole in 365 giorni. Ha un solo satellite: la Luna. Marte È chiamato «il pianeta rosso» per l’alto contenuto di ferro delle sue rocce. Lo si può vedere in cielo come una stellina rossastra. Sede dei marziani per gli appassionati di fantascienza, ci ha da poco riservato una sorpresa: nel sottosuolo ospita un lago ghiacciato. STUDIO E CAPISCO Questo schema mostra le orbite dei pianeti e di una cometa: sono tutte ovali; le orbite di Plutone e della cometa appaiono inoltre molto inclinate. Giove È il più grande pianeta del Sistema Solare ed è gassoso. Ha 16 satelliti. Per compiere un giro intorno al Sole impiega 12 anni terrestri. Produce tre volte più calore di quanto ne riceve dal Sole. Saturno Si riconosce anche con un piccolo telescopio per la presenza dei caratteristici anelli, formati da polveri, rocce e… neve! È un pianeta gassoso, con circa 50 satelliti. Secondo te si può dire che la Terra e il Sole sono lontani otto minuti luce? Urano, Nettuno Questi pianeti sono stati scoperti solo negli ultimi secoli e sono ancora poco conosciuti. Sono gassosi, di colore celeste e blu e molto freddi (temperature inferiori a –210°) per la grande distanza dal Sole. Plutone e gli altri pianeti nani Plutone, scoperto nel 1930, era considerato un pianeta come gli altri. Poi si scoprirono altri piccoli corpi celesti che orbitavano intorno al Sole e venne creata la classe dei pianeti nani. Così nel 2006 Plutone fu... declassato! E si trovò insieme a Cerere, Haumea, Makemake ed Eris. 223 220_230_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:26 Pagina 228 DALLA TERRA AL CIELO VERIFICA L’esplorazione spaziale per il compleanno mi faccio regalare un telescopio. io vorrei una nave spaziale vera! ➤ Segna con una ✘ la risposta esatta. • Nel Sistema Solare: • Mercurio è: il Sole sta al centro un pianeta piccolo un pianeta gigante e gassoso la Terra sta nel mezzo un pianeta nano un pianeta esplosivo e rossastro • Le fasi lunari dipendono: Da sempre gli esseri umani hanno desiderato esplorare il cosmo: lo hanno fatto prima con l’osservazione e l’immaginazione, poi con strumenti ottici, infine con mezzi volanti ad alta tecnologia. L’unico corpo celeste su cui abbiamo messo piede è stata la Luna. Il mondo seguì la missione Apollo 11 con il fiato sospeso. Il 20 luglio del 1969 gli astronauti Armstrong e Aldrin eseguirono un perfetto allunaggio nel Mare della Tranquillità, mentre il loro compagno Collins li attendeva nella base orbitante intorno alla Luna. Negli ultimi anni sono state lanciate nello Spazio diverse sonde (navicelle spaziali senza equipaggio, ma con a bordo molti strumenti), con il compito di raccogliere informazioni utili a comprendere i misteri dell’Universo. Grazie alle immagini e ai dati VIAGGIO VERSO IL FUTURO che ci hanno trasmesso, abbiamo visto da KEO è un satellite spaziale che viaggerà vicino pianeti remoti e comete di passaggio, non tanto nello spazio quanto nel tempo: abbiamo scoperto che su Marte c’è sicuratornerà sulla Terra nel 52 009! È una sfera mente ghiaccio e forse ci sono tracce di vita di 80 centimetri che contiene: batterica. • milioni di messaggi raccolti dagli abitanti della Terra, fotografie da tutte le culture Nei prossimi anni partiranno altre missioni, e una sintesi delle conoscenze umane lanciate da India, Giappone, Cina, USA e su 100 DVD in materiale anti-radiazioni; Europa: chissà a quali domande risponderan• le istruzioni per costruire un lettore DVD no… e quali faranno sorgere! (nel 52 009 sapranno che cos’è?); • un diamante artificiale che include una goccia di sangue umano e un campione forma di aria, acqua marina e terra. un piccolo gruppo con i tuoi compagni. Sulla superficie di KEO è incisa la mappa quale messaggio della Terra: da ora a quando tornerà, sarà vorreste lanciare passato lo stesso tempo che è trascorso tra al futuro? noi e i disegni nelle caverne preistoriche! 228 • Giove è: • Le maree sono causate: • Le stelle si formano: dai movimenti delle nubi da correnti sottomarine alla nascita dell’Universo dalla parte di Luna illuminata dal Sole dall’attrazione gravitazionale della Luna in continuazione • Le stelle vivono: in eterno per un tempo lunghissimo ma finito ➤ Completa le frasi. • Il moto di • Il moto di ........................................... ........................................... della Terra causa l’alternarsi di ....................... e ................................. nel giro di 24 ore. della Terra causa l’alternarsi delle .................................................... nel giro di 12 mesi. ➤ Collega con una linea il Sole e la Luna alle etichette che li riguardano. corpo luminoso orbitante SOLE corpo celeste LUNA sembra sorgere e tramontare corpo illuminato 229 220_230_scienze_5:Layout 1 30-03-2009 12:26 Pagina 230 I GRANDI TEMI C’è qualcosa che la scienza non ha ancora scoperto? Certo! Si potrebbe anche dire che più la scienza progredisce, più si allunga l’elenco dei misteri da svelare, delle conquiste da compiere, delle domande a cui trovare risposta… Eccone alcune tra le più appassionanti. IL MEDICO DICE IL FISICO DICE Come ha avuto inizio l’Universo? Che cos’è veramente la massa? Un esperimento in corso al centro di ricerche CERN di Ginevra, in Svizzera, cerca di rispondere a queste domande. Più di 7000 fisici accelerano protoni all’interno di un anello di 27 chilometri, per ricreare e studiare le condizioni dei primi secondi dell’Universo. L’ASTRONOMO DICE La medicina ha debellato molte malattie, ma c’è ancora tanto da fare e la ricerca continuerà a inventare farmaci, tecniche chirurgiche, macchine e materiali per sostituire parti del corpo. Scienza, però, significa anche saper creare per tutti condizioni di vita soddisfacenti: cibo sano e acqua pulita, per cominciare... un traguardo che purtroppo è ancora lontano, ma che potremo raggiungere con il nostro impegno e le nostre scelte. alcune delle domande che ti poni tu, antonio, sono simili a quelle di guido. Hai mai sentito il termine «Big Bang»? Indica la teoria secondo la quale l’Universo ha avuto origine 13,7 miliardi di anni fa da un puntolino invisibile. Da allora è certo che si sta espandendo. Ma che cosa succederà fra milioni di anni? Continuerà così o «rimbalzerà indietro», a un certo punto, per poi rinascere ancora? È una domanda che sembra astratta, ma darle una risposta ci aiuterebbe a capire le leggi che governano tutto ciò che esiste. LA PAROLA A VOI • Quali sono le scienze che più vi hanno interessato in questi due anni? • Avreste altre domande da porre agli esperti? • Come potreste trovare le risposte che cercate? 230 proprio così: infatti esiste la professione di astrofisico. se ti interessa, continua a guardare in alto per ammirare le stelle e in basso per leggere i tuoi prossimi libri di scienze!
