Distinguere grandezze, unità di misura, strumenti di misura.

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1 L A 145 ATTIVITÀ 1 Distinguere grandezze, unità di misura, strumenti di misura. Il tuo libro di scienze; strumenti di misura e non di misura forniti dal tuo insegnante. Osserva il tuo libro di scienze e, dopo aver discusso con i tuoi compagni, nomina alcune sue proprietà misurabili (grandezze) e alcune proprietà non misurabili. Riporta le osservazioni in una tabella come questa: Proprietà misurabili Proprietà non misurabili Riconosci gli strumenti forniti dall insegnante e suddividili in strumenti di misura e non. Discuti con i compagni quale potrebbe essere l utilizzo di ogni strumento. Completa, quindi, la tabella. Nome dello strumento Tipo Utilizzo di misura non di misura Discuti con i compagni sul significato di grandezza, unità di misura e strumento di misura. Completa, quindi, la tabella. Oggetto Grandezza Unità di misura Strumento aula pila lunghezza temperatura tempo (durata del funzionamento) chilogrammo cilindro graduato

2 146 L A ATTIVITÀ 2 Osservare alcune caratteristiche dei cilindri tarati. Misurare il volume di un liquido. 4 diversi cilindri tarati, contenenti acqua e distinti con le sigle A, B, C, D. Osserva in ogni cilindro l unità di misura in cui è tarato, il valore massimo di volume leggibile (portata) e la variazione minima di volume leggibile (sensibilità). Misura quindi il volume di acqua contenuto in ciascun cilindro, ponendo attentamente l occhio all altezza del livello raggiunto dal liquido. Riporta le tue osservazioni nella tabella. Cilindro Portata Sensibilità Misura effettuata utilizzato (valore massimo misurabile) ( distanza tra 2 tacche) A B C D Rispondi alle domande. 1. Quale cilindro è il più sensibile? Quale il meno sensibile? 2. Con quali cilindri potresti misurare 127 ml (o cm 3 )? Perché? 3. Con quali cilindri potresti misurare 20,5 ml (o cm 3 )? Perché? 4. Quale cilindro ha la maggiore portata? 5. Quale cilindro sarebbe più adatto per verificare se in una brocca sono contenuti esattamente 150 ml di liquido? 6. Si può dire che nel gruppo di cilindri da te osservato quello più sensibile è anche quello con la minore portata?

3 L A 147 ATTIVITÀ 3 Misurare il volume di un solido per immersione. Un cilindro tarato da 250 ml; una spruzzetta con acqua; qualche oggetto di cui vuoi misurare il volume (gomma, temperino...) e un oggetto fornito dall insegnante. Riempi il cilindro con acqua fino a un volume da te stabilito V 1 (per esempio 150 ml). Immergi delicatamente l oggetto di cui vuoi misurare il volume nell acqua. Osserva il nuovo livello raggiunto dal liquido, corrispondente a un volume V 2 uguale alla somma del volume iniziale V 1 più il volume dell oggetto V. Riporta nella tabella i dati e calcola il volume V. Ripeti il lavoro per tutti gli oggetti, completando la tabella. Oggetto Volume iniziale Volume finale Volume oggetto V 1 V 2 V = V 2 V Disegna sul tuo quaderno le fasi del lavoro, accompagnando i disegni con didascalie. Raccogli i risultati ottenuti da tutti i gruppi per il volume dell oggetto scelto dall insegnante e rispondi. 1. Puoi dire qual è la misura migliore? 2. Ti può essere di aiuto il calcolo della media dei volumi? Se sì, eseguilo e spiegane il significato.

4 148 L A ATTIVITÀ 4 Misurare il volume di un solido granulare. Sabbia; biglie di vetro; un cilindro tarato da 250 ml; una spruzzetta con acqua; una lente d ingrandimento. Versa la sabbia nel cilindro tarato; misurane il volume come se fosse un liquido e annota il risultato. Cerca ora di misurare il volume complessivo delle biglie, usando solo il cilindro tarato. Osserva e rispondi. 1. Trovi difficoltà nel misurare con il solo cilindro tarato il volume delle biglie? 2. Pensi che la misura ottenuta sia precisa? 3. Come potresti fare per ottenere una misura migliore? Dopo aver risposto alle domande, esegui una nuova misura del volume delle biglie e confronta il risultato con quello ottenuto per misura diretta con il cilindro. Osserva con la lente di ingrandimento la sabbia e rispondi. 1. Che cosa puoi notare? 2. Trovi una somiglianza con la situazione delle biglie? 3. Pensi che la misura diretta del volume della sabbia sia stata precisa? Anche in questo caso cerca un modo per ottenere una misura migliore del volume della sabbia e annota il tuo risultato. Alla fine del lavoro, completa la scheda che trovi alla pagina seguente, che ti aiuterà a sintetizzare l attività svolta.

5 L A 149 SCHEDA - MISURA DEL VOLUME DELLA SABBIA Fase 1 Abbiamo misurato il volume della sabbia versandola in un... La sabbia quindi è stata considerata come se fosse una sostanza... La misura è risultata di... Fase 2 Abbiamo misurato il volume delle biglie per... In un cilindro... contenente... di acqua abbiamo immerso le biglie e letto il nuovo valore del volume:... La differenza fra il volume... e il volume... ci ha fornito il volume delle biglie:... Non sarebbe stato corretto misurare direttamente il volume delle biglie, versandole nel cilindro tarato senza acqua, perché fra le biglie ci sono... Fase 3 Abbiamo osservato con una lente di ingrandimento che anche fra i granelli che formano la sabbia ci sono... Perciò, abbiamo deciso di misurare il volume della sabbia per immersione, ottenendo il valore di... Conclusioni Confrontando il volume della sabbia misurato direttamente (fase 1) con quello misurato per immersione (fase 3), abbiamo notato che Raccogli i dati ottenuti dai gruppi nella misura della sabbia e completa la tabella. Gruppi V d (misura diretta) V i (misura indiretta) V d V i Osserva ora i dati della tabella e rispondi. 1. Che cosa rappresenta la differenza V d V i? 2. Pur avendo ricevuto quantità diverse di sabbia, i gruppi hanno ottenuto risultati che presentano una certa regolarità. Che cosa puoi dire a proposito?

6 150 L A ATTIVITÀ 5 Costruire uno strumento tarato per la misura del volume. Una beuta (o altro recipiente di vetro); nastro adesivo opaco; pennarello, righello e squadra; cilindro tarato; spruzzetta con acqua. Incolla sulla parete del barattolo il nastro adesivo ben in verticale, aiutandoti con la squadra. Misura con precisione 50 ml di acqua con il cilindro tarato e versali nel barattolo. Segna con la matita il livello raggiunto dal liquido: hai ottenuto la prima tacca della scala graduata. Ripeti l operazione più volte, aggiungendo sempre 50 ml, misurati con la massima precisione. Ripassa le tacche con il pennarello. Scrivi alla sommità della striscia l unità di misura e la portata dello strumento da te così costruito. Prova ora a utilizzare lo strumento per misurare una quantità di liquido fornita dall insegnante. Comunicale poi il risultato e domanda se è accettabile. Compila la scheda riassuntiva. SCHEDA - COSTRUZIONE DI UN CILINDRO TARATO Fase 1 Abbiamo incollato il nastro adesivo con l aiuto di una in modo che fosse Misurati 20 cm 3 con il... li abbiamo versati nel... Abbiamo quindi segnato sul nastro adesivo la prima... Fase 2 Abbiamo ripetuto l operazione più volte ottenendo alcune... e realizzando così una scala... Conclusioni Abbiamo costruito un cilindro tarato per la misura del... La sua portata è... La sua sensibilità è...

7 L A 151 ATTIVITÀ 6 Osservare le caratteristiche di alcuni termometri. 4 diversi tipi di termometro (a massima e a mercurio libero), che indicheremo con le lettere A, B, C, D. Osserva attentamente i termometri e, dopo aver discusso con i compagni, completa la tabella. Tipo di termometro Temperatura minima Temperatura massima Sensibilità misurabile misurabile A B C D Scrivi quale termometro è più adatto per misurare: la temperatura del freezer:... la temperatura corporea:... la temperatura dell acqua bollente:... la temperatura dei vapori di iodio (punto di ebollizione 185 C):... Scrivi quali termometri potrebbero registrare le seguenti temperature: 12,5 C... 80,1 C... 5 C... 37,4 C C...

8 152 L A ATTIVITÀ 7 PARTE A Misurare la temperatura dell acqua durante il riscaldamento e il raffreddamento. Una piastra riscaldante o un fornello ad alcol con treppiedi e reticella spargi fiamma; una pinza da fuoco; un termometro a mercurio libero e uno clinico; un cronometro. Poni l acqua a riscaldare e preparati a registrare ogni minuto la temperatura dell acqua letta sui due termometri (che non devono toccare il fondo). Per fare ciò, devi dividerti i compiti con i compagni del gruppo. Un compagno in particolare, durante l esperimento, deve trascrivere le temperature in una tabella simile a questa. Tempo Temperatura (termometro clinico) Temperatura (termometro a mercurio libero) PARTE B Quando la temperatura raggiunge circa 42 C, togli il becher dal fuoco e continua a registrare le tue osservazioni nella tabella, finché la temperatura dell acqua non si è avvicinata al valore iniziale. Osserva il diverso comportamento dei termometri e rispondi alle seguenti domande. 1. Nella fase iniziale di riscaldamento noti un aumento di temperatura in entrambi i termometri? 2. Nella fase di raffreddamento entrambi i termometri registrano una diminuzione di temperatura? 3. Come spieghi il diverso comportamento dei due termometri? Preparare una relazione sul lavoro svolto Carta millimetrata; righello. Utilizzando le misure ottenute con i due termometri, costruisci un grafico cartesiano che mostra come varia la temperatura dell acqua al variare del tempo. Scrivi infine una relazione sul lavoro che hai svolto, rispettando la seguente scaletta: scopo materiale procedimento risultati N.B. Nei risultati trascrivi la tabella costruita durante il lavoro e aggiungi il grafico delle temperature. Completa la relazione con un disegno dell apparecchiatura, costituita da fornello, becher e termometri, nella fase di misura.

9 L A 153 ATTIVITÀ 8 Osservare le caratteristiche di una bilancia a due piatti. Una bilancia a due piatti con massiera; un oggetto (es. gomma o temperino). Discuti con i compagni e stabilisci qual è la grandezza misurabile con la bilancia e quale l unità di misura con cui puoi misurarla. Osserva i pesetti della massiera e stabilisci la sensibilità e la portata dello strumento. Se hai dei dubbi chiedi chiarimenti all insegnante. Osserva l asta orizzontale che costituisce i bracci della bilancia: essa oscilla intorno a un punto detto fulcro. braccio fulcro ago piatto Metti un oggetto su un piatto e osserva se l ago si muove. In caso negativo gira la manopola e osserva che cosa accade. Sposta ora l oggetto sull altro piatto e osserva come si muove l ago. Puoi affermare che l ago si sposta dalla parte del piatto meno pesante? Sotto l ago vi sono delle graduazioni. Pensi che servano per leggere il valore della massa? Che cosa pensi di dover fare per misurare la massa di un oggetto, per esempio un sasso? scala manopola

10 154 L A ATTIVITÀ 9 Misurare la massa di oggetti solidi. Una bilancia con massiera; oggetti vari (gomma, matita...). Leggi le istruzioni per l uso dello strumento e misura la massa degli oggetti. ISTRUZIONI PER L USO DI UNA BILANCIA A DUE PIATTI 1. Poni l oggetto da pesare su un piatto. 2. Poni il pesetto maggiore sull altro piatto. 3. Se la bilancia ha una manopola, girala per liberare i piatti. 4. Osserva la posizione dell ago sulla scala graduata: a) se l ago è al centro della scala graduata, i piatti sono in equilibrio e il valore del pesetto ti dà la misura della massa dell oggetto; b) se l ago non è al centro, devi modificare la quantità di pesetti finché non hai ottenuto l equilibrio. Ricordati che: se l ago è spostato verso l oggetto, i pesetti sono di valore elevato; se l ago è spostato verso i pesetti, questi sono di valore troppo basso. 5. Raggiunto l equilibrio, addiziona i valori scritti sui pesetti: la somma è la massa dell oggetto. N.B. Ogni volta che aggiungi o togli pesetti dai piatti devi bloccare la bilancia con la manopola. A B C D Registra infine i risultati in una tabella come questa. Oggetto Pesetti utilizzati Massa dell oggetto

11 L A 155 ATTIVITÀ 10 Misurare la massa di solidi in polvere o in frammenti. Una bilancia a due piatti; un becher vuoto; un po di farina, un po di sale e della sabbia. Discuti con i compagni dell opportunità di misurare direttamente la massa di questi solidi. Misura la massa della farina, del sale e della sabbia con il metodo della tara, servendoti del becher vuoto. Man mano che esegui le misure, registra i risultati in una tabella come questa che ti proponiamo. Materiale Tara Peso lordo Peso netto Ogni volta che ripeti l esperienza, controlla che il becher sia pulito.

12 156 L A ATTIVITÀ 11 Misurare la massa e il volume di un liquido. Un becher con una quantità d acqua nota all insegnante; tutto ciò che ritieni utile allo scopo. Discuti con i compagni e stabilisci come misurare ciascuna grandezza. Chiedi all insegnante il materiale necessario per le misure ed eseguile. Scrivi una relazione sul lavoro svolto rispettando la seguente scaletta: scopo; materiale; procedimento; risultati.