Percorso sull'acqua scuola secondaria classi seconde e terze

1. LAFISICA
DELL'ACQUA
Scuola Buonarroti classe 1C 2C 3C anno 2011-2012
Insegnante: Donatella Canapa

2. CLASSE PRIMA
1.L'acqua non ha forma
2.La capillarità
3.La capillarità nelle piante
4.L'osmosi nelle piante 1
5.L'osmosi nelle piante 2

3. CLASSE SECONDA
1.L'acqua è incomprimibile
2.I vasi comunicanti: osservazione
3.La tensione superficiale
4.La pressione idrostatica
5.Il principio di Pascal

4. CLASSE TERZA
1.Il galleggiamento:
stesso peso, forma diversa
2.Il galleggiamento:
stesso corpo in liquidi diversi
3.Il principio di Archimede

5. METODO LABORATORIALE
Gli alunni, divisi in piccoli gruppi e muniti di schede predisposte dall'insegnante, eseguono, nell'aula di scienze, semplici
esperienze, osservando i fenomeni in esame, discutendone e traendo le opportune conclusioni

6. OBIETTIVI
Conoscere le caratteristiche fisiche dell'acqua
Potenziare le capacità di osservare, collegare conoscenze, dedurre conclusioni all'interno di un ambiente di cooperative
learning e peer education.

7. L'acqua ha peso e per
questo esercita una
pressione idrostatica
2C

8. COSTRUIAMO L'APPARECCHIO DI PASCAL
MATERIALE: palloncino, spago, rubinetto

9. PROCEDIMENTO: facciamo tanti buchi nel palloncino con una punta sottile

10. Leghiamo il palloncino al rubinetto e apriamo l'acqua

11. OSSERVAZIONE: l'acqua zampilla da tutti i
buchi con spruzzi sempre più lunghi via via che
il foro si trova più in basso

12. CONCLUSIONE: l'acqua esercita sulle pareti
dei corpi una forza che viene detta pressione
idrostatica

13. La pressione idrostatica dipende dalla
profondità: alla stessa profondità esercita la
stessa pressione, man mano che aumenta la
profondità aumenta la pressione . Un
sommozzatore o un palombaro non possono
scendere oltre certe profondità, perché la
pressione dell'acqua li schiaccerebbe

14. OSSERVIAMO LA PRESSIONE
IDROSTATICA
MATERIALE:acqua, bottiglia di plastica,forbici

15. PROCEDIMENTO:abbiamo praticato dei fori sulla bottiglia con le forbici, abbiamo riempito d'acqua la bottiglia ed abbiamo
osservato dove finivano gli spruzzi

16. OSSERVAZIONE:l'acqua usciva da tutti i
fori,ma con maggiore pressione da quello più in
basso,
cioè l'acqua schizzava più lontano e con
maggior forza dai fori più bassi

17. CONCLUSIONE:quanto osservato dipende
dalla pressione idrostatica:l'acqua infatti ha un
suo peso e quindi esercita una pressione sulle
pareti e sul fondo del recipiente che la
contiene;la pressione idrostatica dipende dal
livello dell'acqua( più in basso è maggiore)

18. L'acqua è incomprimibile
2C

19. MATERIALE:due siringhe senza ago, acqua,un
tubicino di raccordo

20. PROCEDIMENTO: riempiamo di acqua la
siringa, chiudiamo il foro di uscita con un dito e
spingiamo lo stantuffo

21. OSSERVAZIONE: lo stantuffo non scende,
anche se spingiamo forte

22. CONCLUSIONE: l'acqua non è comprimibile

23. PROCEDIMENTO:Riempiamo di acqua una
delle due siringhe,colleghiamola, tramite un
tubicino all'altra siringa ,pigiamo sul pistoncino

24. OSSERVAZIONE: l'acqua contenuta nella prima siringa passa nella seconda raggiungendo lo stesso livello

25. CONCLUSIONE: l'acqua, come tutti i liquidi, non è comprimibile

26. L'acqua si dispone allo
stesso livello nei vasi
comunicanti
2C

27. OSSERVAZIONE APPARECCHIO VASI
COMUNICANTI

28. PROCEDIMENTO:
versiamo l'acqua in uno dei tubi

29. OSSERVAZIONE:l'acqua si dispone allo stesso
livello in tutti i vasi eccetto nei vasi
sottili(capillari)

30. CONCLUSIONE: secondo il principio dei vasi
comunicanti, l'acqua si dispone allo stesso
livello in più recipienti comunicanti tra loro,
indipendentemente dalla loro forma o diametro
eccetto nei vasi sottili(capillari), dove le forze di
adesione tra le molecole di acqua e il vetro del
vaso prevalgono sulle forze di attrazione tra le
molecole di acqua.
Sul principio dei vasi comunicanti funzionano gli
acquedotti,il sifone, i pozzi artesiani

31. L'acqua presenta il
fenomeno della tensione
superficiale
2C

32. MATERIALE:Ago,carta velina, bacinella
contenente acqua

33. PROCEDIMENTO:posiamo delicatamente sulla
superficie dell'acqua la carta
velina,appoggiamo l'ago asciutto sulla carta
velina

34. lentamente togliamola carta

35. OSSERVAZIONE: quando togliamo la carta
velina l'ago rimane in superficie,anche se ha un
peso specifico maggiore dell'acqua

36. CONCLUSIONE:grazie alla forza di
coesione,sulla superficie dell'acqua si forma
una specie di sottile membrana elastica tesa:
questo fenomeno è detto tensione superficiale

37. I corpi nell'acqua
presentano il fenomeno
del galleggiamento
3C

38. MATERIALE:due fogli uguali di alluminio,
recipiente trasparente, acqua

39. PROCEDIMENTO: costruiamo con uno dei fogli
di alluminio,una barchetta,il più larga possibile;
con l'altro foglio schiacciamolo più che
possiamo

40. OSSERVAZIONE:la barchetta galleggia sul
pelo dell'acqua, mentre la pallina è andata sul
fondo

41. CONCLUSIONE: la barchetta occupa un
volume maggiore della pallina, sposta quindi un
volume maggiore di acqua che avrà anche un
peso maggiore, il galleggiamento di un corpo ,
quindi dipende dal peso del liquido che ha
spostato

42. MATERIALE:
una vaschetta trasparente , acqua,sale, un
uovo

43. PROCEDIMENTO:
riempiamo d'acqua la vaschetta, mettiamo
l'uovo nella vaschetta

44. OSSERVAZIONE:
l'uovo va a fondo

45. Togliamo l'uovo ed aggiungiamo sale sino ad
avere una soluzione satura, cioè sino a che il
sale non si scioglie più

46. Immergiamo l'uovo

47. OSSERVAZIONE:l'uovo galleggia

48. CONCLUSIONE:l'uovo è lo stesso, per cui il
volume dell'acqua che sposta è uguale, ma il
peso dell'acqua spostata è diverso, perché con
il sale pesa di più, quindi , siccome il
galleggiamento aumenta se aumenta il peso
del liquido spostato, l'uovo galleggia

49. IL galleggiamento dei corpi segue una
legge fisica che si chiama PRINCIPIO
DI ARCHIMEDE
3C

50. MATERIALEI: cilindro tarato ,un dinamometro,
un bastoncino di vetro, oggetti massicci ed
omogenei ad esempio di metallo, plastica legno

51. Misura il volume degli oggetti per immersione

52. Appendi successivamente al dinamometro i
corpi e registra i rispettivi pesi in aria

53. Versa dell'acqua nel cilindro,in modo da
immergervi successivamente i corpi appesi al
dinamometro

54. Calcola per ogni corpo la spinta di Archimede,
come differenza fra i due pesi misurati e
confronta il valore della spinta con quello del
volume

55. OSSERVAZIONE:
Per ogni corpo come risulta il peso in acqua
rispetto a quello in aria?
Il peso in acqua risulta minore di quello in aria

56. Come spieghi che il valore del volume è uguale
a quello della spinta?
Perché secondo il principio di Archimede un
corpo immerso in un liquido riceve una spinta
dal basso verso l'alto pari al peso del liquido
spostato

57. Nel caso del corpo di legno, perché,per
misurarne il volume,hai dovuto spingerlo sul
fondo con il bastoncinodivetro?
Perché il legno galleggia

58. Avendo misurato il volume del corpo in legno,
sapresti calcolare la spinta?
Si, la spinta è pari al peso del volume di acqua
uguale al volume del corpo

59. La spinta calcolata risulta maggiore del peso,
come ci si potrebbe aspettare per un corpo che
galleggia?
Si

60. CONCLUSIONE: un corpo immerso in un fluido
riceve una spinta dal basso verso l'alto pari al
peso del fluido spostato
N.B. Si parla di fluidi e non di liquidi poiché il
principio di Archimede vale anche negli
aeriformi