Si aziona un interruttore…
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Science on Stage Europe 2010 ESPERIMENTI GIOCHI E PARADOSSI CON L’ELETTRICITÀ E L’ELETTROMAGNETISMO GUIDO PEGNA Dipartimento di Fisica Università di Cagliari [email protected] http://www.pegna.com UN MISTERIOSO OSCILLATORE Nient’altro che un circuito RLC in serie alimentato dalla rete a 50 Hz Lampada 200W Condensatore Induttore Induttore variabile Nella foto non si può vedere che la lampada lampeggia…(circa a 1 Hz) In questo momento la lampada è accesa Il circuito è il seguente Perché oscilla? Chi trova la risposta è molto bravo! Due interruttori e due lampadine in serie… Si aziona un interruttore… Si aziona l’altro interruttore… Si azionano ambedue gli interruttori… Dove sta il trucco? Una lampadina con gli estremi in corto circuito… Tubo di rame Come mai si può accendere? Lampada Tubo di rame accesa Tasto premuto Questo sembra un paradosso. Cosa c’è nella base? Levitazione: dettaglio Ciò che levita è un piccolo magnete, senza apporto di alcuna energia dall’esterno Cosa è? Magnete Una macchina elettrostatica… completamente statica. Uso estremamente pratico Polo ad alta tensione Elettroscopio Motore elettrostatico Spenta Nella fotografia che segue si vede la macchina elettrostatica in funzione. Non vi sono collegamenti diretti! notare il motore che ruota e l’elettroscopio +++ ++ Elettroscopio Il motore sta girando Accesa Particolare dell’elettroscopio Le foglioline sono di carta velina, che è più leggera dell’alluminio Non sono incollate: ruotano Si possono fare facilmente tutti gli esperimenti di Elettrostatica Un piccolo cannone elettromagnetico… Dopo che ha fatto fuoco… Condensatore Bobina Anello di alluminio Un motore unipolare: questo è il magnete Polo N + Contatto Polo S Corrente - Il motore è fermo. Notare il riferimento… Sta ruotando, con una pila da 1,5 V… Un condensatore: notare il valore della capacità! L’ultracapacitor si carica con la luce… Celle solari Interruttore L’ultracapacitor carico fa girare un motorino per delle ore… Comportamento di resistori, induttori, condensatori Lampadina Lampadina Lampadina Induttore Condensatore Invertitore Resistore Schema Le lampadine sono in serie alla resistenza, all’induttore e al condensatore e indicano l’intensità della corrente che li attraversa La corrente nell’induttore, se non varia… Uguale intensità Corrente invertita attraverso l’induttore Diminuisce Inversioni rapide Non varia Corrente invertita attraverso il condensatore… Doppiamente brillante Molto debole Inversioni rapide Non varia Un apparecchio rivoluzionario per la determinazione della velocità della luce in propagazione libera Sta su un tavolo. Niente da allineare. Pronto in un minuto. Nessun altro strumento o componente necessario. Si determinano le posizioni di minimo del segnale ricevuto. La luce percorre la distanza fra di esse nel tempo (costante strumentale) di 1,1 ns Unità di Controllo Trasmettitore: Laser modulato a 450 MHz Scala Ricevitore sincrono scorrevole sulla guida Indice I minimi sono indicati dai minimi di un segnale audio. La misurazione di c si esegue determinando le varie posizioni del ricevitore nelle quali il segnale rivelato è minimo. Se d (in m) è la distanza fra di esse, si ha: c = (d/1,1)·109 m/s Il fascio laser… Ricevitore scorrevole sulla guida Trasmettitore Spot La ricerca dei minimi… Determinazione diretta di n di un liquido. La vaschetta contiene solamente 10 c.c. Vaschetta Scala Traccia del fascio Laser Un piccolo apparecchio che fa vedere l’effetto termoelettrico. Lo possono costruire i ragazzi… Rame Termocoppia Costantana Avvolgimento Bussola Osservare l’indice della bussola… Polo nord Termocoppia fredda Con la fiamma di un accendino… L’ago ha ruotato di quasi 180° Polo nord Fiamma Questi sono alcuni degli apparecchi ed esperimenti che potrebbero essere esposti in funzione nella sezione Fiera del POS 2010 Il Laboratorio dove si costruiscono… Un’altra vista del Laboratorio Ognuno di essi lancia una sfida: “Perché? Come funziona?” e stimola la curiosità e la volontà di capire, con l’esercizio di razionalità, capacità creativa, buon senso, concretezza Alcuni di questi sono stati descritti su “La Fisica nella Scuola” e su altre riviste Il Progetto “Sardegna Scuola Digitale” in fase di approvazione in questi giorni si basa, per i materiali sperimentali di Fisica, su un repertorio di oggetti realizzati con questa filosofia Grazie! Science on Stage Europe 2010
