Programma - Istituto Volta, Pavia

Corso Insegnare Scienze Sperimentali:
Forze e movimento
Primo incontro: forze muscolari e loro effetti
sugli oggetti
Tutor: Alberto Panzarasa, Paola Tacconi
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Parte 1: lo scheletro, i muscoli e il movimento
Lo scheletro: sostegno al movimento
…Circa 200
ossa!
Gli esseri viventi devono rapportarsi con l’ambiente
che li circonda e i sensi forniscono proprio una
profonda conoscenza della realtà circostante. Uno
Testa
degli aspetti più importanti per il raggiungimento
della conoscenza dello spazio che ci circonda è il
movimento, le ossa danno forma e consistenza al
Arto
superiore
nostro corpo e grazie alla connessione con i muscoli
agiscono proprio come i bracci di una gru,
permettendo i movimenti. Le ossa possono essere
individuate con estrema facilità, basta toccarci per
renderci conto di una struttura consistente che ci
sorregge e protegge gli organi più molli e delicati,
come fegato, cervello e polmoni.
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Arto
inferiore
Tronco
Lo scheletro
Il corpo umano è sostenuto dallo ………………….……………..; esso è
formato da circa ……………………………….
Nello scheletro si distinguono le seguenti parti: la ……………………… ,
il …………………………… e le estremità.
Queste comprendono gli arti …………………..……… e gli arti
……………………….
Osso lungo
Le
(per
esempio:
ossa
osso degli arti)
Osso corto
dello
(per esempio:scheletro
vertebre
della colonna vertebrale)
possono
……………………,…..…………..……,…………….
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Osso piatto
(peressere:
esempio:
ossa del cranio)
Quasi tutte le ossa sono unite in modo da poter compiere dei movimenti. Il
dispositivo che mantiene unite due ossa, consentendone il movimento, si
chiama …………..….
Le ossa sono tenute unite da cordoni, chiamati ………………. Il
movimento dell’articolazione è facilitato da un liquido, chiamato
……………….
Articolazioni
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Perché ci muoviamo?
Tutti i movimenti del corpo sono
dovuti alla muscolatura, per questo i
muscoli sono responsabili:
 della locomozione, cioè di tutti
i movimenti del corpo;
 della mimica, o complesso dei
gesti che servono ad esprimere
ciò che pensiamo e sentiamo;
 delle posture, posizioni assunte dal corpo in stato di riposo.
Circa il 40% del corpo è costituito da muscoli, cioè per ogni kg di peso
corporeo ci sono 400 grammi di muscoli.
I muscoli….così elastici!!
I muscoli hanno due proprietà:elasticità ed eccitabilità.
La prima è la capacità del muscolo di aumentare la sua
lunghezza per poi tornare alle dimensioni originali.
Questa proprietà viene persa quando l’individuo
muore, infatti i cadaveri rimangono nella posizione
che avevano al momento del decesso proprio perché i
muscoli non possono tornare alla posizione originaria.
L’eccitabilità, invece, è la sensibilità dei muscoli nei
confronti degli impulsi nervosi e degli stimoli esterni
(punture, variazioni di temperatura, scosse elettriche).
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Si può pensare ad un muscolo proprio come ad un fascio di minuscole
strisce di gomma che possono allungarsi e recuperare loro forma iniziale
quando cessa la forza che li deforma.
I muscoli si contraggono
I muscoli si contraggono, cioè per stimolazione nervosa, diminuiscono di
lunghezza e aumentano di grossezza, senza variare di volume.
Consideriamo per esempio i movimenti del braccio. Il cervello ordina di
tendere il braccio: il tricipite si contrae e il bicipite resta inattivo. Per
l’altro movimento i muscoli che entreranno in gioco sono: tricipite
rilassato e bicipite contratto.
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Quando il muscolo si ….…..……….,
Quando il muscolo si………………...
diventa più grosso e più corto e quindi fa
riprende la forma e le dimensioni
muovere
precedenti.
l’……………........a
cui
è
attaccato.
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Esperienza
a) INTRODUZIONE:
Costruzione di un modello che rappresenta le ossa, il muscolo e
l’articolazione per simulare il movimento dell’arto superiore.
b) MATERIALI E METODI:
c) RISULTATI:
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d) DISCUSSIONE:
e) CONCLUSIONE
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Parte 2: Effetti delle forze muscolari sugli oggetti
- Tirare una cassa
Quali muscoli coinvolti?________________________________________
____________________________________________________________
Qual direzione delle forze?_____________________________________
____________________________________________________________
Cosa produce la forza?_________________________________________
____________________________________________________________
- Spingere un banco
Quali muscoli coinvolti?________________________________________
____________________________________________________________
Quale direzione delle forze?_____________________________________
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____________________________________________________________
Cosa produce la forza?_________________________________________
____________________________________________________________
- Spingere la parete
Quali muscoli coinvolti?________________________________________
____________________________________________________________
Quale direzione delle forze?_____________________________________
____________________________________________________________
Cosa produce la
forza?_______________________________________________________
____________________________________________________________
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- Rotazione oggetto (barattolo, lampadario)
Quali muscoli coinvolti?________________________________________
____________________________________________________________
Quale direzione delle forze?_____________________________________
____________________________________________________________
Cosa produce la forza?_________________________________________
____________________________________________________________
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- Arresto o rallentamento pallina in moto
Quali muscoli coinvolti?________________________________________
____________________________________________________________
Quale direzione delle forze?_____________________________________
____________________________________________________________
Cosa produce la forza?_________________________________________
____________________________________________________________
Fermare il moto
Per mettere in movimento i corpi è necessario una forza e lo stesso vale
per il rallentamento e l’arresto: il movimento della pallina viene rallentato
dall’attrito con il pavimento e con l’aria e se non interviene un’altra forza
il moto finisce.
Ma non è sempre facile far fermare un mezzo in movimento: se un oggetto
ha una grossa massa, infatti, ha più inerzia, perciò è più difficile arrestarlo.
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- Deformazione temporanea oggetti: elastici e molle
Quali muscoli coinvolti?________________________________________
____________________________________________________________
Quale direzione delle forze?_____________________________________
____________________________________________________________
Cosa produce la forza?_________________________________________
____________________________________________________________
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- Deformazione permanente oggetti: foglio che si rompe, pongo, sabbia,
stagno, alluminio
Quali muscoli coinvolti?________________________________________
____________________________________________________________
Quale direzione delle forze?_____________________________________
____________________________________________________________
Cosa produce la forza?_________________________________________
____________________________________________________________
Commento e conclusione: Proviamo a rivedere tutti gli esempi
considerati, perché accadono cose così diverse con forze tra loro molto
simili?
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Parte3:Chi fa forza?
I due giocano al tiro alla fune, l’uno e l’altro tirano forte facendo forza con
le mani e con ipiedi puntati contro il pavimento.
Io faccio forza
contro la corda
e il
pavimento!!!
Corda: Io sono tirata da
questi due matti e
reagisco opponendo
forza contro tutti e due!
Io faccio forza
contro la corda
e il
pavimento!!!
Pavimento: hey, anche io
voglio fare forza e la faccio
contro questi due che mi
schiacciano!!!
Cosa accade se sostituiamo un filo alla corda?
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Cosa accadrebbe se sostituissimo le scarpe coi pattini?
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Commento e conclusione: per fare forza dobbiamo torcere e contrarre i
muscoli, e soprattutto mettiamo le nostre forze i contrasti con quelle
esercitate dagli oggetti che ci circondano
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