Diapositiva 1 - liceo bonghi

CON LA SUPERVISIONE
DELLA PROF.SSA
CON LA COLLABORAZIONE DI
ESPERIENZA DEL PALLONCINO: Giuseppe Bortone – Giovanni Iannantuono
ESPERIENZA SUL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE: Alessia D’Alessandro – Conny
Perna - Claudia Porzio – Donatella Franchino
ESPERIENZA DEGLI EMISFERI DI MAGDEBURGO: Giuseppe Cannizzo
– Francesca Rossi
ESPERIENZA DEL DIAVOLETTO DI CARTESIO : Michela Marino – Catia Di Carlo
ESPERIENZA DEI VASI COMUNICANTI : Pasquale Cioccarelli – Luigi Serra
ESPERIENZA BOTTIGLIA FORATA : Anna de Marco – Laura Leonardi
ESPERIENZA DEL BAROSCOPIO : Benito Asturio – Sabino Stingone
ESPERIENZA SULL’ UOVO E LA SPINTA DI ARCHIMEDE : Alessia De Marco Anna Grazia Apicella
ESPERIENZA SULLA DENSITA’ DELLA COCA- COLA : Paola Apollo –
Marta Marucci
ESPERIENZA DI TORRICELLI : Francesca Carnevale – Sabrina Vitarelli –
Chiara Tozzi
ESPERIENZA SULLA PRESSIONE E L’EBOLLIZIONE: Raffaele Petti –
Liberato Bozzelli
ESPERIENZA N°1:
“IL PALLONCINO SOTTO LA CAMPANA DI VETRO”
Obiettivo: Valutare gli effetti della pressione atmosferica su un corpo e
confrontare la pressione esterna con quella interna.
Materiali: - palloncini
- una pompa a vuoto spinto
- una campana di vetro
Descrizione: Inseriamo il palloncino semi-gonfio nella campana di vetro e
azioniamo la pompa a vuoto spinto. Osserviamo che aspirando
l’aria all’interno della campana il palloncino si gonfia sempre
di più. Successivamente apriamo la valvola della campana,
immettendo aria e notiamo che il palloncino ritorna allo stato
iniziale (si sgonfia).
Conclusioni: Variando la pressione all’interno della campana, varia il volume del
palloncino. Nel 1° caso essendo la pressione esterna via via minore
di quella interna, il palloncino si gonfia sempre di più (fino
addirittura a scoppiare). Nel 2° caso si verifica il processo inverso,
ovvero la pressione esterna aumenta fino a riequilibrare quella
interna e il palloncino ritorna nelle condizioni iniziali.
• Giuseppe Bortone
• Giovanni Iannantuono
ESPERIENZA N°2:
“EMISFERI DI MAGDEBURGO”
Obiettivo: Dimostrare l’esistenza della pressione atmosferica.
Materiali: - due emisferi complementari di metallo
- una pompa a vuoto spinto
Descrizione: Con la macchina pneumatica aspiriamo l’aria all’interno del
recipiente formato dai due emisferi metallici posti a contatto a
perfetta tenuta.
Conclusioni: Inizialmente la pressione atmosferica è uguale a quella all’interno
del recipiente formato dai due emisferi e pertanto essi sono
facilmente separabili. Producendo il vuoto tramite la pompa a
vuoto spinto, si rompe l’equilibrio tra la pressione interna e quella
esterna e i due emisferi risultano compressi l’uno con l’altro.
Nota storica: Questo esperimento fu realizzato per la prima volta nel
1654, alla presenza dell’imperatore Ferdinando III, da Otto von
Guericke, borgomastro di Magdeburgo. Egli fece il vuoto tra i due
emisferi, con una macchina pneumatica da lui stesso costruita.
Dopo aver estratto l’aria, sedici cavalli, otto da ciascuna parte,
non riuscirono separare gli emisferi.
• Giuseppe Cannizzo
• Francesca Rossi
ESPERIENZA N°3:
“ESPERIMENTO DI TORRICELLI”
Obiettivo: Misurare la pressione atmosferica.
Materiali: - tubo di vetro graduato, lungo circa 1 m e chiuso ad un’estremità
- vaschetta
- mercurio
Descrizione: Riempiamo di mercurio il tubo e lo capovolgiamo, tappando la
sua estremità aperta in modo che il liquido non fuoriesca, nella
vaschetta contenente anch’essa mercurio. Quando togliamo il
dito, il mercurio contenuto nel tubo inizia a scendere, sotto
l’azione del proprio peso, e un po’ di mercurio va a finire nella
vaschetta. Il tubo però non si svuota completamente, a causa
della pressione che l’atmosfera esercita sulla superficie libera
del mercurio contenuto nella vaschetta e non sulla superficie
del mercurio nel tubo (dove lo spazio sopra il mercurio è
vuoto). Nel tubo rimane quindi esattamente la colonna di
mercurio che viene sorretta dalla pressione
dell’atmosfera. Misuriamo infine l’altezza della colonna di
mercurio h =72cm.
Conclusioni: La pressione atmosferica è dunque uguale alla pressione
dovuta al peso della colonna di mercurio, ossia: patm=ρHggh.
Si definisce pressione atmosferica normale la pressione che alla
temperatura di 0°C, a 45° di latitudine e a livello del mare,
sorregge una colonna di mercurio alta esattamente 76 cm
(1atm=76cmHg=760mmHg). Noi abbiamo misurato una
pressione atmosferica di 725mmHg, in accordo con il
fatto che con l’aumentare dell’altitudine rispetto al livello del
mare la pressione atmosferica diminuisce.
Nota Storica: Questo celebre esperimento fu realizzato per la prima volta nel
1643 da Evangelista Torricelli, discepolo di Galileo.
• Francesca Carnevale
• Chiara Tozzi
• Sabrina Vitarelli
ESPERIENZA N°4:
“VERIFICA SPERIMENTALE DEL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE”
Obiettivo: Determinare la spinta di Archimede.
Materiali: - piano inclinato dotato di una cariola alla cui estremità
sono sospesi due recipienti dello stesso volume, uno pieno e
uno vuoto
- pesetti per equilibrare la bilancia
Descrizione: Il cilindro inferiore è pieno, mentre quello superiore è cavo.
Inoltre il volume interno del recipiente vuoto è uguale al
volume esterno del recipiente pieno. Realizzato l’equilibrio,
con gli opportuni pesetti posti all’altra estremità del
piano,
si immerge completamente in un liquido, nel nostro caso
l’acqua, il cilindro inferiore. Osserviamo che, a causa della
spinta di Archimede, viene alterato l’equilibrio. Se versiamo
lo stesso liquido nel recipiente vuoto, il sistema tende a
ritornare nella condizione originaria di equilibrio, che si
raggiunge quando il recipiente è completamente pieno.
Conclusioni: L’esperimento dimostra che il corpo immerso in un liquido
riceve una spinta dal basso verso l’alto d’intensità pari al peso
del liquido versato nel recipiente vuoto, cioè pari al peso del
liquido spostato dal recipiente pieno.
• Alessia D’Alessandro
• Donatella Franchino
• Claudia Porzio
• Conny Perna
ESPERIENZA N°5:
“L’UOVO E LA SPINTA DI ARCHIMEDE”
Obiettivo: Verificare che un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal
basso verso l’alto (Spinta di Archimede) e che l’intensità di tale forza
aumenta con l’aumentare della densità del fluido.
Materiali: - un uovo
- del sale fino da cucina
- un recipiente trasparente (non troppo grande per limitare la quantità di
sale necessaria)
- acqua (preferibilmente tiepida per aumentare la solubilità del sale)
Descrizione: Riempiamo il recipiente d’acqua e immergiamo l’uovo. Notiamo che
l’uovo affonda. Versiamo abbondante sale da cucina e vediamo che
l’uovo comincia a salire verso la superficie. Infine aggiungiamo altra
acqua nel recipiente in modo da diminuire la concentrazione salina,
vediamo che l’uovo affonda di nuovo.
Conclusioni: La spiegazione risiede nel fatto che la Spinta di Archimede è pari al peso
del volume d’acqua spostata per cui, a parità di volume (l’uovo è
sempre lo stesso), aumenta con l’aumentare della densità dell’acqua.
Quindi inizialmente l’uovo affonda perché la densità dell’uovo e di
conseguenza il suo peso sono rispettivamente maggiori della densità
dell’acqua e della spinta di Archimede.
Aggiungendo il sale, la densità dell’acqua aumenta e di conseguenza
la spinta di Archimede diviene via via maggiore fino a quando è
capace di mantenere l’uovo a galla. Quando diluiamo la soluzione
salina con dell’acqua, la spinta diminuisce e avviene il processo
inverso.
• AnnaGrazia Apicella
• Alessia De Marco
ESPERIENZA N°6:
“BAROSCOPIO”
Obiettivo: Verificare l’esistenza della spinta di Archimede per corpi immersi in
fluidi di bassa densità, come l’aria.
Materiali: - un baroscopio
- una campana di vetro
- una pompa a vuoto spinto
Descrizione: Il baroscopio è uno strumento formato da una bilancia in cui un
corpo sferico di grande volume viene equilibrato da un
contrappeso massiccio, fissato all’altro estremo del giogo.
Ponendo la bilancia sotto la campana di vetro di una pompa a
vuoto spinto e aspirando l’aria dalla campana osserviamo che il
giogo si inclina, abbassandosi dalla parte della sfera di grande
volume.
Conclusioni: La bilancia in equilibrio in aria (grazie alla spinta di Archimede), non lo è
più nel vuoto (in quanto la spinta di Archimede è nulla) e si abbassa
dalla parte della sfera di grande volume. Il peso reale della sfera grande
è dunque maggiore di quello del contrappeso. Quando la bilancia
funziona in aria, i corpi messi sui piattelli sono soggetti a spinte verso
l’alto disuguali, se i loro volumi sono disuguali.
• Benito Asturio
• Sabino Stingone
ESPERIENZA N°7:
“DIAVOLETTO DI CARTESIO”
Obiettivo: Cambiare il galleggiamento di un corpo, alterando la sua densità e di
conseguenza il suo peso.
Materiali: - contenitore di forma cilindrica con dell’acqua
- una membrana elastica
- un diavoletto di Cartesio
Descrizione: Il diavoletto di Cartesio non è altro che una piccola fiala di vetro
con una bolla d’aria al suo interno. Immergiamo nel cilindro il
diavoletto, facendo attenzione che contenga dell’aria. Chiudiamo il
contenitore con la membrana elastica. Applicando una pressione
sulla membrana, il diavoletto si riempie d’acqua e scende sul
fondo del contenitore. Rilasciando la membrana, viene eliminata la
pressione esterna, quindi l’acqua esce dal diavoletto, che torna in
superficie. Facendo variare la pressione sulla membrana, possiamo
spostare il diavoletto a qualsiasi profondità.
Conclusioni: Dall’esperimento eseguito, notiamo che secondo il principio di
Pascal (una pressione esterna applicata ad un fluido racchiuso in
un recipiente viene trasmessa inalterata in ogni punto del fluido)
la pressione esercitata sulla membrana si trasmette nell’acqua e
comprime la bolla d’aria nel diavoletto.
La densità totale della fiala e della bolla d’aria diventa maggiore
di quella dell’acqua e il diavoletto scende. La spinta di
Archimede rimane invariata, ma aumenta il peso del diavoletto.
• Catia Di Carlo
Diavoletto realizzato in casa
• Michela Marino
ESPERIENZA N°8:
“COCA COLA”
Obiettivo: Confrontare la densità media di una lattina di Cola dietetica con
quella di una lattina di Cola normale, sfruttando il galleggiamento.
Materiali: - vaschetta
- acqua
- una lattina di Coca Cola normale
- una lattina di Coca Cola light
Descrizione: Riempiamo la vaschetta di acqua e vi lasciamo cadere due lattine
intatte, una di Cola e una di Cola dietetica. Notiamo che mentre la
lattina di Cola affonda, quella di Cola dietetica galleggia.
Conclusioni: Le due lattine, avendo lo stesso volume, sono soggette alla stessa
spinta di Archimede – forza di galleggiamento. La lattina di Coca
Cola normale, poiché affonda, ha una forza peso maggiore della
forza di galleggiamento, quindi la densità media di una lattina di
Coca Cola normale è maggiore di quella dell’acqua. La lattina di
Coca Cola Light, invece, poiché galleggia, è soggetta a una forza
peso minore della forza di galleggiamento, quindi la sua densità
media è minore di quella dell’acqua. Di conseguenza la densità
della Coca Cola Light è minore di quella della Coca Cola normale.
• Paola Apollo
• Marta Marucci
ESPERIENZA N°9:
“LA BOTTIGLIA FORATA”
Obiettivo: Verificare il Principio di Pascal e la Legge di Stevino.
Materiali: - una vaschetta
- una bottiglia di plastica
- un ferro da calza sottile
- un accendino
- un pennarello
Descrizione: Con un pennarello tracciamo una linea attorno alla bottiglia e
un’altra linea verticale. Riscaldiamo con l’accendino il ferro da
calza e, con la parte calda, foriamo la bottiglia, praticando dei fori,
tutti uguali, sulle linee segnate prima. Sulla prima linea tutti i fori
si trovano alla stessa altezza, su quella verticale ad altezze diverse.
Tappiamo i fori e riempiamo completamente la bottiglia d’acqua.
Stappiamo i fori ed osserviamo che l’acqua che fuoriesce non
gocciola verso il basso, ma zampilla, perchè è spinta lateralmente
dalla pressione idrostatica.
Conclusioni: I getti d’acqua fuoriuscenti dalla serie di fori alla stessa altezza,
hanno la stessa intensità in accordo con il Principio di Pascal (una
pressione esterna applicata ad un fluido racchiuso in un recipiente
viene trasmessa inalterata in ogni punto del fluido).
I getti che fuoriescono dalla seconda serie di fori, hanno intensità
diverse. L’acqua fuorisce con un’intensità maggiore dai fori posti
più in basso, in accordo con la Legge di Stevino (p= p0 + ρgh)
• Anna De Marco
• Laura Leonardi
ESPERIENZA N°10:
“I VASI COMUNICANTI”
Obiettivo: Osservare lo stato di equilibrio di un liquido contenuto in vasi
comunicanti.
Materiali: - un tubo a vasi comunicanti
- acqua
Descrizione: L’apparecchio a vasi comunicanti è costituito da recipienti di
forma qualsiasi messi in comunicazione con tubi in prossimità della
base. Appoggiamo tale apparecchio su un tavolo con piano
perfettamente orizzontale. Versiamo l’acqua nel primo dei
vasi
comunicanti ed osserviamo che essa si distribuisce negli altri vasi
in modo da raggiungere, in condizioni di equilibrio, lo stesso livello
in ciascuno di essi. La superficie libera dell’acqua è parallela piano
di appoggio. Incliniamo l’apparecchio ed osserviamo che la
superficie libera dell’acqua si dispone parallelamente al pavimento,
cioè parallelamente alla superficie della Terra.
Conclusioni: Per la legge di Stevino, il liquido immesso nel sistema di vasi
comunicanti, tende a livellarsi. Questa proprietà perde la sua
validità se i vasi sono capillari, cioè di sezione molto piccola.
• Pasquale Cioccarelli
• Luigi Serra
ESPERIENZA N°11
“A CHE TEMPERATURA BOLLE L’ACQUA?”
Obiettivo: Osservare l’influenza della pressione esterna sulla temperatura di
ebollizione
Materiali: - pompa a vuoto spinto
- baker con un termometro
- una campana di vetro
Descrizione: Mettiamo il baker pieno di acqua alla temperatura di 20°C sulla
pompa a vuoto spinto e vi appoggiamo la campana di vetro.
Avviamo la pompa a vuoto spinto e togliamo l’aria dalla campana
diminuendo via via la pressione esterna.
Quando la pressione esterna è quasi azzerata, notiamo che l’acqua
inizia a bollire.
Facendo rientrare l’aria, grazie all’ apertura di un
rubinetto, notiamo che la campana si appanna.
Conclusioni: La temperatura di ebollizione di un liquido diminuisce al diminuire
della pressione sovrastante il liquido.
• Bozzelli Liberato
• Petti Raffaele
Presentazione realizzata da
Apicella Anna Grazia
Marino Michela
Apollo Paola
Marucci Marta
Asturio Benito
Perna Concetta
Bortone Giuseppe
Petti Raffaele
Bozzelli Liberato
Porzio Claudia
Cannizzo Giuseppe
Rossi Francesca
Carnevale Francesca
Serra Luigi
Cioccarelli Pasquale
Stingone Sabino
D’Alessandro Alessia
Tozzi Chiara
De Marco Alessia
Vitarelli Sabrina
De Marco Anna
Di Carlo Catia
Franchino Donatella
Iannantuono Giovanni
Leonardi Laura