FENOMENI DI SUPERFICIE 1 Un possibile percorso: LA TENSIONE SUPERFICIALE Scheda esperienza 1

Transcript

1 PIANO ISS P r e s i d i o M I L A N O I s t i t u t o T e c n i c o I n d u s t r i a l e S t a t a l e L i c e o S c i e n t i f i c o T e c n o l o g i c o E t t o r e M o l i n a r i Via Crescenzago, Milano - t e l. : ( 0 2 ) / f a x : ( 0 2 ) / w w w. i t i s - m o l i n a r i. m i. i t p r e s i d e n z i t i s - m o l i n a r i. m i. i t FENOMENI DI SUPERFICIE 1 Un possibile percorso: LA TENSIONE SUPERFICIALE Scheda esperienza 1 L AGO Un bicchiere o una vaschetta con acqua, un ago (o una graffetta o una lametta), carta velina. - Versa l'acqua nel recipiente e ponilo su un tavolo - Aspetta che il liquido sia immobile - Metti l'ago (la graffetta o la lametta) sulla strisciolina di carta assorbente e appoggia quest'ultima delicatamente sull'acqua - Quando la carta è ben inzuppata la strisciolina dovrebbe affondare, se ciò non succede cerca delicatamente di farla immergere senza toccare l'ago Cosa osservare - L'ago galleggia sull'acqua - Osservando da vicino (anche con una lente di ingrandimento) si mette in evidenza come questi oggetti siano proprio appoggiati sulla superficie dell acqua che si comporta proprio come una pellicola elastica Il fatto che l'ago galleggia è dovuto alla TENSIONE SUPERFICIALE DEL LIQUIDO. Tra le molecole del liquido esiste una forza che impedisce loro di allontanarsi facilmente ed è sufficiente a trattenere in superficie un oggetto non molto pesante

2 Scheda esperienza 2 Monete nell acqua - Un bicchiere - acqua - monete - un po' di detersivo : - Versa l'acqua nel bicchiere, riempilo e ponilo su un tavolo - Aspetta che il liquido sia perfettamente immobile - Fai scivolare dentro delle monete una alla volta e osserva la superficie dell'acqua Cosa osservare - Si possono inserire nel bicchiere parecchie monete senza far traboccare l'acqua - il livello dell'acqua sale al di sopra dell'orlo del bicchiere: la superficie dell'acqua sembra gonfiarsi, come se fosse trattenuta da una pellicola Il fenomeno è dovuto alla TENSIONE SUPERFICIALE del liquido, determinata dalle forze che attirano le molecole della superficie verso l'interno Come mostra l immagine, queste forze non hanno effetto sulle molecole che si trovano all interno del liquido: esse infatti sono circondate da altre molecole quindi sono tirate in tutte le direzioni con forze di uguale intensità. Le molecole che si trovano sulla superficie, invece, sono attratte solo verso il basso. Si forma allora una "pellicola elastica" che riesce a sorreggere corpi leggeri. La forza che crea tale pellicola prende il nome di tensione superficiale.

3 Scheda esperienza 3 UN TESSUTO A TENUTA D ACQUA Una bottiglia, un pezzo di garza da medicazione, un elastico e dell acqua. Riempite la bottiglia con l acqua e fissate la garza sull imboccatura con l elastico. Ora provate a rovesciare il tutto!!! La tensione superficiale si comporterà come una pelle e impedirà all acqua di passare attraverso gli spazi nella trama della garza.

4 Scheda esperienza 4 L ACQUA LUNGO LA CORDA Una caraffa, una corda, un contenitore vuoto. Riempite la caraffa di acqua e annodate una estremità della corda al suo manico. Fate passare la corda sopra il beccuccio della caraffa e tenete l estremità libera appoggiata all interno del contenitore. Allontanate poi il contenitore dalla caraffa in modo che la corda sia ben tesa e, tenendo la caraffa proprio sopra il contenitore, iniziate a versare l acqua. L acqua scorrerà lungo la corda. Dopo che il flusso è iniziato spostate la caraffa più in basso, quasi a lato del contenitore e la tensione superficiale farà si che l acqua continui a scorrere lungo la corda.

5 Scheda esperienza 5 Fare affondare polvere di zolfo. Cospargete polvere di zolfo su di un bicchiere contenente acqua. Poichè lo zolfo è abbastanza idrofobo, galleggerà sull'acqua. Aggiungete una goccia di detersivo. Vedrete le particelle di zolfo affondare. Potete acquistare lo zolfo presso una ferramenta. Fare affondare il borotalco. Lo stesso esperimento funziona anche con il talco, che ha il vantaggio di essere presente in quasi tutte le case. : bacinella - acqua detersivo per piatti borotalco. e osservazioni - Versiamo nella bacinella una certa quantità di acqua, poi spargiamo del talco, vediamo che rimane in superficie. - Aggiungiamo del detersivo liquido: si osserverà che il borotalco comincia ad affondare e, dopo qualche minuto è completamente scomparso dalla superficie dell'acqua. 1 Il borotolco rimane "a galla" per lo stesso fenomeno già osservato precedentemente: la tensione superficiale. Quando aggiungiamo il sapone viene diminuita la tensione superficiale e il talco affonda 1 Figure da

6 Scheda esperienza 6 IL DETERSIVO PROPULSORE Aggiungendo alcune gocce di sapone all'acqua, il sapone tende ad occupare tutta la superficie disponibile e la tensione superficiale diminuisce, provocando il movimento della barchetta Alcuni piatti di plastica, forbici, una bacinella rettangolare, acqua pulita, pezzetti di sapone o sapone liquido. Ricavate dalla base di un piatto una forma affusolata e praticate un piccolo incavo nella sua parte terminale. Disponete la forma nella bacinella piena d acqua e in corrispondenza dell incavo posizionate un pezzo di sapone (oppure lasciate cadere una goccia di sapone liquido). La vostra piccola zattera comincerà a muoversi sotto la spinta della tensione superficiale. La velocità della zattera dipende fortemente dalla geometria della forma utilizzata, per verificarlo organizzate gare di velocità fra forme diverse, un rettangolo, una circonferenza, un triangolo. Ricordate sempre di cambiare l acqua dopo ogni prova.