Media:Galleggiamento ottico - Liceo Scientifico "Galileo Galilei"

Estratto dal bollettino trimestrale dell'Associazione per l'Insegnamento della Fisica
LA FISICA NELLA SCUOLA
Fisica in gioco
Galleggiamento... ottico
A cura di Silvia Defrancesco, Liceo Scientifico “G. Galilei”, Trento
Introduzione
I giochi di ottica sono mo lto numerosi,
ma aggiungerne di nuovi non ci sembra mai
male: possono essere molto divertenti, stupefacenti e… aiutano a far lavorare il cervello.
In questo gioco si mostra ai ragazzi un
La moneta
barattolo
pieno d’acqua con una moneta
galleggiante
“sospesa” al centro, come appare nella fotografia. Il quesito da porre è ovvio: perché la
moneta non cade? Naturalmente si baderà a
rassicurare gli studenti che è stata utilizzata
una comune moneta, che non è in alcun
modo truccata.
Descrizione
Il barattolo è stato preventivamente riempito di una sostanza gelatinosa (si tratta di
un polimero poliacrilamide1 che assorbe moltissima acqua). I “cristalli di gelatina” vanno preparati qualche ora prima, perchè l’assorbimento dell’acqua è lento. Quando i cristalli non aumentano più di volume (possono crescere fino a un
centinaio di volte il loro volume originario), si metterannno in un vaso o barattolo al quale si aggiungerà un po’ di acqua.
Il gel può essere seccato nuovamente e riutilizzato in un secondo tempo.
Cosa si osserva Poiché i cristalli hanno un indice di rifrazione circa uguale a quello dell’acqua, la luce non viene deviata in modo diverso dalle due sostanze e perciò i cristalli non sono distinguibili dall’acqua. La moneta, preventivamente inserita,
non galleggia, dunque, ma è semplicemente sostenuta dai cristalli.
È interessante utilizzare i cristalli per un’ulteriore osservazione. Se si mette la
Possibili
moneta
all’interno del barattolo riempito di cristalli, ma privato dell’acqua, la
estensioni
moneta scompare, non è visibile. La luce, infatti, viene diffusa in tutte le direzioni dai singoli cristalli, che ci appaiono quindi bianchi. La moneta nascosta riappare se introduciamo acqua nel barattolo.
Ringraziamenti Ringrazio il prof. Giorgio Häusermann dell’Alta Scuola Pedagogica del Canton
Ticino per avermi fatto conoscere i “water gel crystals”.
Il prodotto si può comperare on line dalla Educational Innovations Inc.
http://www.teachersource.com/Chemistry/GroBeastsPolymers/WaterGelSpikes.aspx