TUTTI GIÙ PER TERRA, percorso attivo di scoperta
La mostra
Ecco in breve come funziona la visita.
Il gruppo in mostra viene accolto dalla guida/conduttrice in un primo spazio dedicato
all’esperienza: la casa del terremoto del terremoto: la prima area ha l’obiettivo di far
vivere le sensazioni del terremoto e far riflettere sulle cause e sulle emozioni
correlate.
Da qui, il percorso si divide in più stazioni, legate a diversi argomenti: l’esperienza
iniziale simulata suscita delle domande, di volta in volta differenti, cui cercare nella
mostra risposte puntuali e interessanti.
Fra i percorsi relativi alle conoscenze si possono esplorare stazioni dedicate al
“funzionamento” dei terremoti, ma anche ai miti e ai racconti, stazioni legate
all’immaginario e stazioni che consentono di sperimentare i meccanismi geologici e
fisici sottesi alle manifestazioni sismiche.
Dall’area della conoscenza, una volta trovate le risposte di cui si andava in cerca, si ha
accesso all’area del fare. Qui si scoprono sistemi di prevenzione ma anche
comportamenti efficaci e consigli in caso di terremoto.
Schema del percorso in cui è strutturata la mostra interattiva
Qui di seguito una sintesi dei concetti presentati attraverso gli exhibit e schede
dettagliate di uso di ogni exhibit dell’area della conoscenza per spiegare cos’è e come
funziona un terremoto.
TUTTI GIÙ PER TERRA
IL
TERREMOTO È UN EVENTO NATURALE E IMPREVEDIBILE CHE L’UOMO HA SEMPRE
CERCATO DI CAPIRE E SPIEGARE.
PERCHÉ ACCADE? COS’È? COME FUNZIONA? QUANDO E DOVE
QUANDO E DOVE AVVERRÀ ANCORA?
RIPERCORRIAMO IL CAMMINO DEGLI ULTIMI CENTO ANNI DI
RICERCA DI QUALCHE SPIEGAZIONE.
È AVVENUTO?
SCIENZA ALLA
Tappe del percorso
TITOLO
MODELLO
TEMA DIMOSTRATO
Viaggio al centro della terra
Una terra apribile
Come è fatta la
terra
Una terra a pezzi
Puzzle tettonico
Cosa sono le
placche
Il calore e’ un motore
I nastri
trasportatori
I moti convettivi
Terremoti ad elastico
Trenino
Teoria del rimbalzo
elastico
Sismografo
Sismografo
Registrazione e
studio degli eventi
sismici
TITOLO
Viaggio al centro della terra
OBIETTIVO
Presentare la struttura della Terra
DESCRIZIONE DELLA POSTAZIONE
Un modello di terra apribile che mostri al suo interno lo strato del mantello, il nucleo
esterno e il nucleo interno.
Viaggio al centro della terra
La terra è fatta a strati: ha una crosta dura e fragile, un interno caldo e morbido e un
nucleo piccolo e duro
Vista così a cosa ti fa pensare?
Parti per un viaggio al centro della terra.
COME USARE IL MODELLO
Mostrare il globo chiuso ai ragazzi e chiedergli di descriverlo. Cos'è? Cosa
rappresenta? Perché questo globo è fatto in modo tale che si apra?
Si apre perché c'è qualcosa da guardare dentro. Apriamo la scatola e partiamo per un
viaggio al centro della terra. Ad ogni tappa potremo stimolare i ragazzi con domande
che chiamano in causa le loro conoscenze pregresse, verificarle e approfondirle
utilizzando
esempi
tratti
dalla
vita
quotidiana.
Soffermiamo l’attenzione sulle caratteristiche del mantello e della crosta terrestre. I
concetti che vogliamo far arrivare ai ragazzi riguardano il fatto che il mantello è una
massa calda in movimento (spiegando la convezione) e il fatto che la crosta sia
spaccata in pezzi. Utile richiamare fenomeni quotidiani quali l’acqua che bolle in una
pentola o il guscio dell’uovo sodo quando stiamo per sbucciarlo.
SCHEDA DI APPROFONDIMENTO
COM’È FATTA LA TERRA
L'interno della Terra non può essere esaminato con perforazioni. I pozzi più profondi
scavati dall'uomo non superano i 15 chilometri, mentre il raggio terrestre ne misura
circa 6.350!
Per questo motivo non è possibile compiere uno studio diretto dell'interno del nostro
pianeta: siamo costretti a basarci su ipotesi ricavate da osservazioni indirette.
La struttura e la composizione interna della Terra sono state dedotte studiando
proprio la propagazione delle onde sismiche generate dai terremoti e dalle esplosioni.
Abbiamo scoperto così che il nostro pianeta non è omogeneo ma consiste di tre strati
principali: crosta, mantello e nucleo.
La crosta è lo strato più esterno, costituito da rocce solide. Essa presenta
caratteristiche differenti nei continenti e nei fondi oceanici. La crosta continentale è
più spessa (20-90 km circa), meno densa e assai più antica di quella oceanica che
sembra
avere
uno
spessore
di
circa
5-12
chilometri.
Al di sotto della crosta, si trova il mantello, spesso circa 2.800 chilometri. Fra la
crosta e il mantello si trovano spesso delle enormi sacche di magma, che sono
all'origine dell'attività vulcanica. Infatti, quando la crosta presenta fessure o
spaccature, gas e rocce incandescenti riescono a raggiungere la superficie e
fuoriuscire.
Il nucleo è la parte più interna del nostro pianeta. Ha un raggio di circa 3.500 km ed
è suddivisa in nucleo "esterno" che ha le caratteristiche di un liquido, mentre il nucleo
"interno" è solido.
Nessuna sonda è mai riuscita a penetrare nel mantello o nel nucleo, di conseguenza
queste conclusioni sono basate solo su studi particolari e ipotesi.
Un altro modo di descrivere come è fatta la Terra si basa sullo stato fisico in cui i
materiali si trovano. In questo senso la terra è suddivisa in Litosfera, Astenosfera e
Mesosfera. La litosfera rappresenta il guscio superficiale rigido e comprende la
crosta terrestre e la parte esterna del mantello. L'astenosfera è lo strato che segue
la litosfera:in essa le rocce si trovano allo stato prevalentemente fuso. La mesosfera
si estende fino al nucleo terrestre ed è caratterizzata da materiali solidi.
TITOLO
LA TERRA A PEZZI
OBIETTIVO
Presentare le placche tettoniche
DESCRIZIONE DELLA POSTAZIONE
Il concetto “La terra è a pezzi”, appena introdotto parlando della crosta terreste, lo
possiamo rinforzare mostrando il puzzle.
Uno modo di usarlo è dichiarare che la crosta terrestre (che abbiamo già detto essere
fragile come il guscio di un uovo), è già rotta. Distribuiamo i pezzi ai ragazzi e
proviamo quindi a ricomporre il planisfero. Cosa rappresentano quei pezzi?
TITOLO
Il calore e’ un motore
TEMA/OBIETTIVO
Mostrare come i moti convettivi nell’astenosfera possano essere la causa del
movimento delle placche tettoniche
DESCRIZIONE DELLA POSTAZIONE
Una tavola di legno su cui sono fissati sei rulli di legno che fanno scorrere tre nastri
trasportatori. I nastri trasportatori circolari rappresentano tre circoli convettivi. Sopra i
nastri appoggia una striscia di cartoncino con sagome di continenti.
Il calore è un motore
Sotto la crosta la terra è così calda da essere fusa e si muove come l’acqua in una
pentola che bolle: sale, poi scende, poi risale, come un nastro trasportatore che gira e
rigira.
COME USARE IL MODELLO
Gira le manopole e fai partire il motore a calore. Cosa succede alla crosta terrestre?
Cosa succede alle placche? Cosa vedi? Cosa succede nei diversi punti? Due placche si
sono avvicinante, due allontanate, due strusciano una contro l’altra e nelle ultime due
una
si
inabissa
sotto
l’altra.
Cosa fa muovere tutto questo? Guardiamo il modello. Cosa rappresentano i rulli e la
zona
rossa?
I circoli convettivi di magma trascinano con sé anche le placche e sono la causa del
loro spostamento
SCHEDA DI APPROFONDIMENTO
Dove vanno le placche?
Alcune si scontrano, altre si allontanano e altre si passano accanto ..
Le trasformazioni geologiche sono molto lente, si misurano in centimetri all’anno. La
terra è sottoposta a un continuo processo di trasformazione ma è così lento che non
ce ne accorgiamo… finché non avviene un terremoto!
I terremoti avvengono
- dove una placca scivola sotto un’altra (lungo la fossa oceanica);
- dove due placche si allontanano l’una dall’altra causando lo stiramento della crosta
terrestre (intorno alla dorsale oceanica);
- dove due placche scivolano l’una accanto all’altra (faglia trasforme);
- dove due placche si scontrano
SCHEDA DI APPROFONDIMENTO
SCONTRO TRA TITANI
La crosta terrestre è formata da una ventina di placche in movimento reciproco, ma
cosa succede nei punti di contatto tra le varie placche?
Questi punti di contatto, chiamati margini, possono essere di più tipi riassumibili in:
margini divergenti, margini convergenti e margini trasformi.
MARGINI DIVERGENTI
Quando i margini di due placche si allontanano l'uno dall'altro si parla di margini
divergenti.
Quando è sottoposta a trazione la crosta terrestre in alcuni punti si assottiglia tanto da
lacerarsi e permettere quindi al magma del mantello di fuoriuscire.
Questo succede lungo le dorsali oceaniche dove viene creata continuamente nuova
crosta oceanica. Ad esempio la "pavimentazione dell'oceano Atlantico” è avvenuta
negli ultimi 200 milioni: Africa e America si sono allontanate alla velocità media di 5
centimetri l’anno.
E’ la stessa velocità a cui ti crescono le unghie!
MARGINI CONVERGENTI
Quando i margini di due placche si avvicinano si parla di margini convergenti, ma gli
effetti che ne derivano dipendono dalla natura delle due placche.
Possiamo avere tre situazioni di margini convergenti:
- scontro di crosta oceanica con crosta oceanica;
- scontro di crosta oceanica con crosta continentale;
- scontro di crosta continentale con crosta continentale.
Primo caso di margini convergenti: crosta oceanica con crosta oceanica
Anche se in questo caso non esiste sostanziale differenza di densità di materiali, una
delle due placche si infossa sotto l'altra, con un fenomeno chiamato subduzione.
L'attrito al contatto tra i due margini fa ripiegare verso il basso anche il margine della
zolla subducente (qui si generano fosse profonde) che va incontro a parziali fusioni,
originando serbatoi magmatici da cui il magma fuoriesce attraverso le numerose
fratture che sono presenti nella zona; ne nascono isole vulcaniche allineate ad arco
(arco magmatico o insulare), come l'Arcipelago nipponico e quello filippino.
Secondo caso di margini convergenti: crosta oceanica con crosta continentale
In questo caso la notevole differenza di densità tra le due placche fa sì che sia la
placca oceanica ad essere subdotta poiché più densa e pesante, e la crosta
continentale, formata da materiali più leggeri, risponde alle spinte dell'altra
deformandosi, ripiegandosi ed "accartocciandosi". Nasce in questo modo il fenomeno
della OROGENESI (o nascita di sistemi montuosi), che vede catene di rilievi allineate
lungo le coste. Sono sempre presenti fenomeni vulcanici, per motivi analoghi al caso
precedente. Ha questa origine la Cordigliera delle Ande, che trae origine dallo scontro
della placca di Nazca subdotta dalla placca sudamericana.
Terzo caso di margini convergenti: crosta continentale con crosta
continentale
La sostanziale corrispondenza di densità tra le due placche interessate al fenomeno fa
sì che non ci sia subduzione; i margini delle zolle, che portano grande potenza di
materiali leggeri, si sovrappongono e si accavallano l'uno all'altro, dando così origine a
catene montuose interne ai continenti: l'imponente sistema Alpino-himalayano, che
inizia dai Pirenei per spegnersi con le sue ultimissime propaggini nella penisola di
Kamciatka, attraverso l'arco alpino, i Balcani, i monti della penisola anatolica, i sistemi
dell'Hindukush e del Karakorum, la catena himalayana, le sue digitazioni verso l'Asia
sud orientale, la Cina propriamente detta, la Cina settentrionale e la Russia nordorientale, è la manifestazione esterna e non definitiva dello scontro avvenuto tra il
blocco euroasiatico e le placche africana e indiana.
MARGINI TRASFORMI
In alcuni casi il movimento reciproco delle zolle non vede né subduzione né
accavallamento, ma scivolamento, scorrimento laterale, senza che i due blocchi si
avvicinino o si allontanino.
Il moto di scorrimento può essere dovuto a diversa velocità di movimento delle zolle
oppure a movimento opposto lungo il piano di contatto tra i due blocchi, piano che
prende il nome di Faglia. Una tra le più famose faglie è quella di S. Andreas, in
California, responsabile dei grandi terremoti che periodicamente devastano l'area di
San Francisco e le zone vicine, originati dallo "sfregamento" tra la placca del Pacifico e
la placca nordamericana.
Margini trasformi
TITOLO
Terremoti ad elastico
TEMA/OBIETTIVO
Mostrare il fenomeno di accumulo e improvviso rilascio di energia. Focalizzare
l'attenzione sull'imprevedibilità dei terremoti.
Dimostrare il principio del rimbalzo elastico come causa della ricorrenza dei terremoti
DESCRIZIONE DELLA POSTAZIONE
L’apparato consiste di una tavola di legno lunga circa un metro con un argano a
un’estremità; sulla tavola di legno poggia una scatola di legno collegata all’argano per
mezzo di un cavo elastico e uno non elastico. Tra l’argano e la prima scatola c’è una
carrucola orientata in modo tale che la forza esercitata sulla scatola non abbia una
componente verticale.
La tavola e la base della scatola sono rivestiti di carta vetrata per aumentare l’attrito
tra loro.
COME USARE IL MODELLO
Istruzioni
Gira lentamente la manovella per tirare il cordino e guarda cosa succede
Dapprima sembra che non succeda niente poi la scatola salta in avanti all’improvviso.
Perchè?
Osserva la sequenza di quello che succede mentre tiri la corda: l’elastico collegato alla
prima scatola si allunga, ma non può allungarsi all’infinito. La scatola con il peso e
l’attrito oppone resistenza e sta ferma.
Quando l’elastico è al massimo della sua capacità di allungarsi scarica l’energia
accumulata sulla scatola che allora si muove di colpo.
Spiegazioni
Cosa c’entra questo col terremoto?
Un terremoto è uno spostamento repentino della crosta terrestre che avviene quando
l’energia elastica accumulata nelle rocce a causa degli sforzi dovuti ai movimenti delle
placche supera la resistenza per attrito sui bordi della frattura.
Questa descrizione del fenomeno è conosciuta come teoria del rimbalzo elastico. Il
nostro modello realizza la stessa successione di eventi: le rocce (scatole) sono
continuamente sottoposte alla tensione data dai movimenti tettonici (noi che le
tiriamo avvolgendo il cordino)
TITOLO
Il sismografo
OBIETTIVO
Capire come funziona un sismografo
DESCRIZIONE DELLA POSTAZIONE
Un
rudimentale
sismografo
a
pendolo.
Il sismografo
Le onde sismiche si possono registrare e studiare. Sono rilevate dai sismometri e sono
registrate come sismogrammi: è così che possiamo localizzare e analizzare i
terremoti.
Registriamo
un
terremoto
COME USARE IL MODELLO
Chiediamo a un ragazzo di far scorrere lentamente e in modo costante la striscia di
carta. Ora chiediamo a un altro di muovere avanti e indietro il pomello che e’ sulla
tavola. Cosa succede?
SCHEDA DI APPROFONDIMENTO/ISTRUZIONI
Istruzioni
Togli il tappo al pennarello e tira il nastro di carta per farlo scorrere. Che disegno
viene tracciato? Perché?
Spiegazioni
Come è fatto questo sismografo?
Una matitina è fissata a un peso che pende da un’asta.
Sotto la matitina c'è un nastro di carta che può scorrere.
Se il piano non viene mosso, facendo scorrere la carta sotto il pennarello la linea che
si traccia è dritta.
Quando, invece, il piano viene fatto scivolare avanti e indietro (cioè “la terra trema”) il
pennarello traccia una linea a zig zag sulla carta.
Perché?
Il pennarello è fissato a un grave che mentre la terra trema tende a restare fermo.
Non si muove solidalmente con lei e quindi registra lo spostamento. Più forte è la
vibrazione della terra, più evidente sarà lo zig zag.
Questo zig-zag sulla carta si chiama sismogramma.
Su un sismogramma anche rudimentale come questo possiamo leggere il punto di
inizio e di fine delle scosse e vederne la variazione di intensità: qual è stata la più
forte?
