Manuale degli Esperimenti

Manuale degli
Esperimenti
Il super laboratorio dei miei primi
100 ESPERIMENTI
s p e r i m e n t a i p ri n c i pi de l l e sc i e n ze !
S c o pr i e
Alzi la mano chi da grande vuole diventare scienziato! Quanti siete! E
tutti impazienti di mettersi alla prova con scoperte e invenzioni tutte da
sperimentare. Chi l’ha detto però che bisogna aspettare? La scienza è
interessante a ogni età, soprattutto quando è divertente... come un gioco!
Il nostro è un gioco davvero speciale e sta per iniziare. Ti accompagnerà in
un percorso incredibile in cui potrai sperimentare tanti modi di fare scienza;
e quando diciamo “sperimentare” facciamo sul serio: 100 esperimenti
possono bastare?
Segui il percorso sul
tabellone
Ogni casella del tabellone corrisponde a un
esperimento. Portalo a
termine e conquisterai
l’adesivo necessario per
completarla.
2
Supera tutti i livelli
In ciascun livello del gioco avrai a che fare
con un particolare tipo di scienza: per superarlo dovrai portare a termine tutti gli
esperimenti che ti proporremo.
Ogni volta che concludi un livello,
ritaglia la coccarda corrispondente
dalle ultime pagine e incollala nella
BACHECA DEI TROFEI che troverai
nelle ultime pagine.
LA BACHECA DEI TROFEI
ASSO DELL’ARIA
SPECIALISTA
DEI FLUIDI
GRAN MAESTRO
DELLE FORZE
MACCHINISTA
CAPO
LUMINARE
DELL’OTTICA
MAGO DEI COLORI
CHIMICO JUNIOR
CHIMICO PROVETTO
FENOMENO
PLANETARIO
BOTANICO IN ERBA
TROFEO SPECIALE
PICCOLO GENIO DELLE SCIENZE
ATTENZIONE Alcuni esperimenti richiederanno più tempo degli altri,
ma non ti fermare. Lascia in sospeso
la casella e prosegui con gli altri. Ricorda però che per vincere un trofeo,
tutte le caselle di quel livello dovranno essere complete.
L’ultimo livello ti proclamerà PICCOLO
GENIO DELLE SCIENZE: siamo certi
che sarà presto tuo. Non ti resta che
iniziare, allora.
Buona scienza!
3
CONOSCERE L’ARIA
Cosa c’è nell’aria? Scoprilo...
1
Per adesivo
... con una cannuccia!
Cosa ti serve
• Una cannuccia
• Bacinella
Cosa devi fare
Riempi d’acqua la bacinella e soffiaci
dentro con la cannuccia. Osserva
quante bolle si formano: che cosa
contengono secondo te?
Osserva
Hai visto quante bolle?
Sono piene di anidride carbonica,
il gas di scarto della respirazione.
Viene liberato all’esterno quando espiriamo.
1
1
Per adesivo
1
2
... con uno specchio!
2
2
2
Cosa ti serve
• Uno specchietto
Cosa devi fare
Alita sullo specchietto e guarda il vetro.
Che cosa noti?
Osserva
Lo specchietto si appanna. Questo è dovuto al vapore acqueo
contenuto nel nostro fiato, che normalmente è trasparente
e non si vede, a eccezione di alcuni
casi speciali come questo.
2
4
1
4
3
3
L’acqua occupa spazio...
3
... e prende il posto dell’acqua!
acqua
3
Cosa ti serve
• Una bottiglia3
trasparente
• Un palloncino
CONOSCERE L’ARIA
3
acqua
Cosa devi fare
acqua
• Riempi d’acqua il palloncino
acqua
• Facendo attenzione a non fare schizzi,
infila il palloncino in cima alla bottiglia
• Solleva lentamente il palloncino e lascia
scendere l’acqua nella bottiglia.
Osserva
acqua
Forse ti aspettavi che il palloncino
si sgonfiasse, invece è rimasto
tale e quale! Questo accade perché
la bottiglia, anche se sembrava vuota,
conteneva aria. L’acqua, scendendo nella bottiglia, ne ha “sfrattato”
una parte, che ha trovato rifugio dentro il palloncino.
3
4
4
4
... e “viaggia” nella provetta!
4
Cosa ti serve
4
• Una provetta completa di tappo
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la provetta,
ma non fino all’orlo
• Chiudi bene la provetta con il tappo
• Disponila orizzontalmente: vedi la bolla?
• Inclina la provetta su e giù: che cosa noti?
Osserva
Anche in questo caso, la parte di provetta che sembrava rimasta vuota
conteneva in realtà dell’aria. Rovesciando la provetta, l’aria si è raccolta
in una bolla, che ondeggia nell’acqua seguendo i suoi movimenti.
4
5
5
CONOSCERE L’ARIA
L’aria è forte...
... e ferma il pistone!
5
5
Cosa ti serve
• Siringa senza ago
Cosa devi fare
• Prendi la siringa e spingi il pistone
fino in fondo: ci riesci facilmente?
• Ora tappa il tubicino in fondo
con il dito e ripeti l’operazione.
Cambia qualcosa?
Spingi il
pistone
Osserva
Nel secondo tentativo,
giunto a un certo punto,
il pistone non va più avanti, fermato da una forza invisibile. È quella
dell’aria, che non trovando vie d’uscita resta nella siringa e “difende”
con forza il suo spazio.
5
5
6
6
6
6
Cosa ti serve
... e solleva i libri
6
Spingi il
pistone
Cerca in casa
• Qualche libro
• Un palloncino
Cosa devi fare
• Stendi il palloncino su un tavolo,
in modo che il collo sporga un po’
• Copri la parte che non sporge con una pila di libri
• Chinati e soffia nel palloncino per gonfiarlo. Che cosa succede?
Osserva
Il palloncino, gonfiandosi, diventa “forzuto”
e riesce a sollevare i libri con la sua spinta.
6
Sping
pisto
pS
ni sip
g
i
li not
e
5
CONOSCERE L’ARIA
... e respinge la pallina!
7
7
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Un pezzetto di carta
• Una bottiglia
Cosa devi fare
• Appallottola la carta e forma una pallina
che possa entrare comodamente nella bottiglia
• Disponi la bottiglia orizzontalmente e appoggia
la pallina sull’imboccatura
• Chinati e soffia verso la pallina. Riesci a
spingerla dentro la bottiglia?
Osserva
Incredibilmente, la pallina schizza fuori anziché entrare
nella bottiglia. Questo accade perché l’aria è più forte
di quanto pensiamo; quella presente nella bottiglia, in
particolare, reagisce al nostro soffio “schiacciandosi”
e acquistando la forza necessaria per spingere in fuori
tutto ciò che si trova davanti... nel nostro caso, la pallina!
7 7
8
7
L’aria calda sale in alto
8
8
8
... e fa “parlare” la provetta
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Acqua fredda
• Una provetta
• Una moneta da 1 o 2 centesimi
Cosa devi fare
• Raffredda la provetta in frigorifero per qualche minuto
• Bagna la monetina con acqua fredda
• Appoggia la moneta sulla provetta, in modo che aderisca bene
• Stringi la provetta con entrambe le mani, guardando attentamente la moneta.
Osserva
A un certo punto ti sembrerà che la provetta... apra la bocca,
sollevando leggermente la monetina. È il calore trasmesso dalle
mani che, riscaldando l’aria fredda nella provetta, la rende più forte;
gli scienziati dicono che ne aumenta la pressione. Spingendo
verso l’alto, l’aria riscaldata incontra la monetina e, desiderosa di
“fuggire”, cerca di rimuovere l’ostacolo facendolo sobbalzare.
8
7
9
CONOSCERE L’ARIA
... e gonfia il palloncino
Cosa ti serve
• Una bottiglia
• Un palloncino
• Un assistente adulto che ti aiuti
a usare l’acqua calda
calda
Acqua
fre
dd
a
da
a cal
qu
Ac
Acqua
fre
dd
a
Cosa devi fare
• Infila il palloncino
sull’imboccatura della bottiglietta
• Chiedi al tuo assistente di
9reggere la bottiglietta sotto il
rubinetto del lavandino e fai
scendere acqua calda (fai molta
attenzione: scotta!). Che cosa
accade al palloncino?
• Ora, fai scendere acqua fredda
• Che cosa succede adesso?
9
Osserva
10
All’inizio, il getto d’acqua calda ha fatto gonfiare il palloncino; successivamente, l’acqua fredda lo ha sgonfiato. Come ormai sappiamo, la bottiglia
“vuota” contiene aria, che riscaldandosi diventa più leggera e sale
9 in alto,
gonfiando il palloncino. L’acqua fredda, invece, raffredda di nuovo la bottiglia e “richiama” bruscamente l’aria verso il basso; di conseguenza, il palloncino si sgonfia.
Acqua
fre
dd
a
da
a cal
qu
Ac
L’aria ci sorprende... e avvicina i palloncini!
10
Cosa ti serve
10
• Due palloncini
• Una cannuccia
• Un amico assistente
Cosa devi fare
• Gonfia i palloncini e chiedi al tuo • Con la cannuccia soffia in mezzo
amico di tenerli chiusi con le dita e
ai due palloncini. Cosa ti aspetti
avvicinarli tra loro
che accada? Succede davvero?
Osserva
I due palloncini sono separati da un muro invisibile di aria, che li mantiene
distanti tra loro. Mettendo in movimento quest’aria, come abbiamo fatto
soffiandoci dentro, si “indebolisce” e i due palloncini vengono come
“risucchiati” l’uno verso l’altro. Usando il linguaggio della scienza diciamo
che tra i due palloncini si è creata una zona di bassa pressione.
8
1
A tu perCONOSCERE
tu con l’acqua
L’ARIA
HAI COMPLETATO IL 1° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo ASSO DELL’ARIA è tuo!
Corri a incollarlo nella bacheca
Ora passiamo al 2° LIVELLO:
A TU PER TU CON L’ACQUA
Per fare questi esperimenti scegli un ambiente dove si possa usare
l’acqua senza paura di fare danni (il bagno, la cucina... ). Prima
di iniziare guarda se in freezer ci sono dei cubetti di ghiaccio,
altrimenti preparane un po’: ti serviranno più avanti!
Nell’acqua
si galleggia... oppure no?
11
L’importanza della forma
11
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Pellicola di alluminio da cucina
• Una bacinella
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la bacinella
• Strappa due fogli di pellicola in alluminio uguali
• Accartoccia il primo e appoggia la pallina che
ricavi sulla superficie dell’acqua. Che cosa succede?
• Modella il secondo foglietto a forma di barchetta
e metti in acqua anche quello. Noti delle differenze?
sale
Osserva
La quantità di alluminio dei due oggetti è la stessa,
però quello appallottolato affonda, mentre quello
a barchetta galleggia. Quando immergiamo un oggetto,
il suo peso viene contrastato da una spinta in su pari al peso dell’acqua
che sposta. In certi casi vince, e gli oggetti galleggiano, mentre in altri
non è abbastanza forte e gli oggetti affondano. Come convincerli
a “riemergere”? Cambiargli forma può essere una soluzione;
introducendo infatti delle “cavità” piene d’aria al suo interno, lo
alleggeriamo aiutandolo a stare a galla. È così che le grandi navi di
metallo riescono a galleggiare!
11
12
12
9
A tu per tu con l’acqua
11
Una questione di densità
12
12
Cosa ti serve
• Bacinella
• Palettina
Cerca in casa
• Un acino d’uva o un pomodorino
• Sale fino
sale
Cosa devi fare
12
• Riempi d’acqua la bacinella
• Aggiungi l’acino d’uva. Noterai
che affonda: significa che pesa
più dell’acqua che ha spostato
• Con la palettina aggiungi del sale e continua finché non noterai un curioso
effetto: quale?
Osserva
Aggiungendo sempre più sale, l’acino salirà sempre più di livello fino a galleggiare: perché? Il sale disciolto nell’acqua ne ha aumentato la densità: l’ha
resa cioè più “pesante”. Di conseguenza, ha spinto con più forza l’acino d’uva
verso l’alto, portandolo a galla.
13
L’acqua possiede una “pelle”
13
Cosa ti serve
• Pipetta contagocce
• Un bicchierino
Cerca in casa
• Una moneta da 5 centesimi
Cosa devi fare
• Metti dell’acqua nel bicchierino e
• Aggiungi altre goccioline, una
prelevane un po’ con la pipetta
dopo l’altra e conta quante ne
• Deposita una gocciolina d’acqua
serviranno prima di far “traboccare”
sulla moneta; ha una forma partil’acqua dalla monetina
colare: quale?
Osserva
Ogni gocciolina d’acqua sembra una piccola sfera di cristallo. Questo accade
perché l’acqua ha una specie di “pelle” che la avvolge e la “modella” in modo
da farle occupare il minor spazio possibile. Nel nostro caso, questa forma è
sferica. Una goccia dopo l’altra, l’acqua tenderà a formare una cupoletta sulla
moneta e ce ne vorrà davvero tanta prima di farla traboccare! La forza che
14
10
A tu per tu con l’acqua
tiene insieme questa pellicina invisibile si chiama tensione superficiale ed è
la stessa che consente a certi insetti di “pattinare” su stagni e laghetti.
… ma può essere bucata!
Cosa ti serve
• Bacinella
Cerca in casa
• Pepe nero in polvere
• Detersivo per piatti
Cosa devi fare
14
• Riempi d’acqua la bacinella e cospargi
la superficie di pepe
• Versa una goccia di detersivo sul tuo dito indice e
poi tocca l’acqua al centro della bacinella: che cosa
succede?
Osserva
Spargendo il pepe abbiamo ricoperto la “pelle” dell’acqua tenuta insieme
dalla tensione superficiale. Il detersivo per piatti, però, ha la capacità di ridurla, creando dei veri e propri “buchi nell’acqua”. Tutto intorno, infatti, la tensione è maggiore e attira il pepe, trattenendolo ai bordi come una cornice.
14
14
L’acqua è curiosa
15
... e cerca il palloncino – parte 1
15
Cosa ti serve
• Un palloncino
Cosa devi fare
• Gonfia il palloncino e16
tienilo chiuso con le dita
• Apri un rubinetto e avvicina il palloncino (dal lato della
“pancia”) al getto dell’acqua.
Osserva
Quando il palloncino è molto vicino al getto dell’acqua, questo si “distrae”
dal suo percorso verticale di caduta e lo avvolge, seguendo la sua superficie.
Questa proprietà dell’acqua di aderire alle superfici incurvate, come quella
del palloncino gonfio, e seguirne il contorno, si chiama effetto Coanda, in
onore dello scienziato che lo notò per primo, Henri Marie Coandâ.
11
A tu per tu con l’acqua
16
... e cerca il palloncino – parte 2
Cosa ti serve
• Un palloncino
Cosa devi fare
16
• Gonfia il palloncino e tienilo
chiuso con le dita
• Strofinalo energicamente sulla tua testa
• Apri il rubinetto e avvicina molto lentamente il palloncino
al flusso d’acqua, senza però toccarlo.
Osserva
Il palloncino, durante lo strofinamento, si è elettrizzato; ha strappato, cioè,
minuscole e invisibili particelle cariche dai tuoi capelli e ha acquistato un
particolare tipo di elettricità, chiamata elettricità statica. In questo modo è
diventato capace di attirare a sé piccoli oggetti leggeri e sottili: hai visto i tuoi
capelli, come si appiccicavano sul palloncino? La stessa cosa è successa al
getto dell’acqua.
17
L’acqua è anche solida
… e diventa ingombrante
Cosa ti serve
• Un bicchierino con il suo tappo
Cosa devi fare
Nel frattempo puoi proseguire
• Riempi d’acqua il bicchierino fino all’orlo
con gli altri esperimenti, ma non
• Chiudi il bicchierino con il tappo, metapplicare ancora l’adesivo sul
tilo in freezer e attendi che l’acqua si
tabellone: ti ricorderà che hai
un’esperienza da completare!
trasformi in ghiaccio.
spugna
Osserva
Dopo un paio d’ore, l’acqua dovrebbe essersi congelata
17
completamente… aprendo il tappo! Perché? L’acqua è un
liquido dalle proprietà molto particolari: quando si trasforspugna
ma in ghiaccio occupa un volume
maggiore e quindi, se
la mettiamo alle strette, si farà largo “a spintoni” per liberarsi, nel nostro caso aprendo il tappo. Eppure le particelle
non aumentano di numero, si distanziano solamente tra di
loro e, quindi, hanno bisogno di più spazio. In altre parole il
ghiaccio è meno denso dell’acqua!
17
18
18
12
18
A tu per tu con l’acqua
17
... e può diventare una trappola
spugna
Nel frattempo puoi proseguire
Cosa ti serve
con gli altri esperimenti, ma non
applicare ancora l’adesivo sul
• Un bicchierino
tabellone: ti ricorderà che hai
• Acqua
un’esperienza da completare!
Cerca in casa
• Un cubetto di spugna alto circa 2 cm; puoi
ritagliarlo da una spugna da bagno o da cucina
Cosa devi fare
• Riempispugna
d’acqua il bicchierino
• Appoggia il pezzetto di spugna sulla superficie
dell’acqua. Galleggia, vero?
• Metti il bicchierino nel congelatore e attendi
che l’acqua si trasformi in ghiaccio.
18
na
Osserva
Dopo un paio d’ore, l’acqua dovrebbe essersi ghiacciata
completamente, ma cosa è successo alla spugna? Prima
galleggiava, ma dopo il nostro “trattamento rinfrescante” la troveremo (in parte o del tutto) intrappolata nel
ghiaccio! La spugna, infatti, assorbe l’acqua appesantendosi poco a poco. Nel freezer, la spugna ha avuto il
tempo di inzupparsi e scendere sotto il livello dell’acqua:
è proprio lì che la ritroviamo dopo il congelamento!
18
19
19
… e galleggia su se stessa!
Cosa ti serve
• Bacinella
• Un cubetto di ghiaccio
Osserva
Cosa devi fare
20
sale
Il cubetto ricoperto dall’acqua sale a galla
• Metti il cubetto di ghiaccio
e sporge fuori dalla superficie, come un
nella bacinella e poi riempila
d’acqua fino all’orlo: dove va piccolo iceberg. Ancora una volta la densità
ci ha messo lo zampino! Il ghiaccio, meno
il cubetto?
• Attendi che il cubetto si sciol- denso dell’acqua liquida, galleggia su di
essa; quando però si scioglie le cose torga e, nel frattempo, prova a
nano come prima: il cubetto si “sgonfia”
fare delle previsioni: l’acqua
e occupa meno spazio. Il livello dell’acqua,
alla fine traboccherà?
quindi, non sale e il bicchiere non trabocca.
sale
13
A tu per tu con l’acqua
ale
… e si fa pescare!
Cosa ti serve
20
sale
• Bacinella
20
• Una cannuccia
• Un cubetto di ghiaccio
Cerca in casa
• Sale fino
• Filo di cotone
• Forbici e nastro adesivo
Cosa devi fare
• Taglia il filo con le forbici e ricava una cordicella lunga circa 20 centimetri
• Lega un’estremità del filo alla cannuccia con un doppio nodo e fissalo bene
con il nastro adesivo: la tua canna, anzi… “cannuccia” da pesca, è pronta!
• Riempi d’acqua la bacinella e immergi il cubetto: sarà il tuo pesce-ghiacciolo
• Cospargi di sale la parte superiore del cubetto e poi cerca di pescarlo. Con
la tipica pazienza dei pescatori esperti, riuscirai a fare una buona pesca!
Osserva
Tentativo dopo tentativo, dovresti avercela fatta, ma come? Tutto merito del
sale, che ha una proprietà molto particolare: a contatto con il ghiaccio ne
scioglie una piccola parte, creando un sottile strato d’acqua che si ricongelerà
poco dopo. Se il filo che hai gettato si trova immerso in quella pellicola d’acqua, resterà “intrappolato” nel ghiaccio che si formerà subito dopo: in questo
modo, il pesce-ghiacciolo “abbocca”!
HAI COMPLETATO IL 2° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo SPECIALISTA DEI FLUIDI è tuo!
Corri a incollarlo nella bacheca
Ora passiamo al 3° LIVELLO:
FORZE, SPINTE E SPINTONI
14
21
FORZE,
A tu per
SPINTE
tu con
E SPINTONI
l’acqua
Vecchie conoscenze
La strepitosa forza dell’aria
Cosa ti serve
Cerca in casa:
21
• Un palloncino • Spago
• Una molletta da bucato
• Una cannuccia • Nastro adesivo • Due sedie
Cosa devi fare
• Disponi le due sedie a 2-3 metri di distanza con gli schienali rivolti l’uno verso l’altro
• Lega un capo dello spago allo schienale di una sedia
• Fai passare l’altro capo dentro la cannuccia e poi legalo allo schienale
dell’altra sedia
• Gonfia il palloncino e chiudilo con la molletta. Poi, attaccalo alla cannuccia
con il nastro adesivo
• Trascina il palloncino a un’estremità dello spago e poi togli la molletta.
Osserva
Il palloncino ha messo “il turbo” ed è sfrecciato fino all’altra sedia. Le leggi
della fisica dicono che a ogni azione, in questo caso l’aria uscita prepotentemente dal palloncino, corrisponde una reazione, cioè una forza che
spinge nella direzione opposta. Questa forza l’abbiamo vista bene: è quella
che ha accompagnato il palloncino nella sua folle corsa. Anche i motori dei
razzi e dei jet funzionano grazie a questo principio.
22
Sfida tra forze: aria vs. acqua
Cosa ti serve
• Bacinella • Un bicchierino • Colorante alimentare
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la bacinella
• Riempi d’acqua il bicchierino e aggiungi qualche granello di colorante
• Con velocità, capovolgi il bicchierino e immergilo a testa in giù nella bacinella
• Tienilo premuto con la mano
• Chinati un po’ per vedere meglio l’interno della bacinella
• Solleva lentamente il bicchierino dall’acqua e guarda che cosa accade.
Osserva
Durante il sollevamento, finché il bicchierino resta immerso, l’acqua che contiene non esce. Non appena il bordo del bicchierino esce dall’acqua si sente un
rumore come di bottiglia stappata e l’acqua colorata si riversa nella bacinella
15
FORZE, SPINTE E SPINTONI
tutta in una volta. Perché? L’aria che si trova nel bicchierino preme con forza
sull’acqua colorata, al punto che riesce a vincere sulla gravità, impedendole di
cadere. Quando il bicchierino abbandona la bacinella, invece, i ruoli si invertono ed è la gravità ad avere la meglio.
23
Antipatia elettrica
23
Cosa ti serve
• Due palloncini
Cosa devi fare
• Gonfia i palloncini e
23
avvicinali tra loro: non succede nulla di particolare
• Ora strofina con forza entrambi i palloncini sui tuoi capelli e riprova. Noti
qualcosa di diverso?
24
Osserva
Avevamo già provato a elettrizzare un palloncino, osservando che in questo
modo acquistava la capacità di attrarre verso di sé l’acqua. Ora scopriamo
un’altra caratteristica della forza elettrica: due oggetti che possiedono lo
stesso tipo di carica elettrica si respingono. Ecco perché i due palloncini,
elettrizzati nello stesso modo, diventano improvvisamente “nemici”.
La moneta pigra
Cosa ti serve
• Un bicchierino
24
Cerca in casa:
• Una monetina
• Una carta da gioco
24
Cosa devi fare
• Copri il bicchierino con la carta da gioco
• Mettici sopra la monetina. La posizione deve corrispondere al centro del bicchiere
• Con una “schicchera” decisa, colpisci la carta e falla schizzare via, come se
dovessi colpire una biglia. Dove va a finire la moneta?
Osserva
Forse ti aspettavi che la monetina sarebbe volata via insieme alla carta, invece…
sorpresa! Finisce dritta dentro al bicchierino! Secondo una legge della fisica,
chiamata principio di inerzia, gli oggetti che sono fermi sono “pigri” e non ne
vogliono sapere di mettersi in movimento: più sono massicci e più resistono a chi
li va a stuzzicare. Il tuo colpetto ha costretto la carta, suo malgrado, a muoversi,
slittando velocemente in avanti. La moneta, invece, che è più “robusta”, è riuscita
a restare ferma dov’era; mancandogli improvvisamente l’appoggio, però, è caduta giù lungo la verticale, esattamente dentro al bicchierino.
16
FORZE, SPINTE E SPINTONI
La gocciolina indecisa
25
Cosa ti serve
Cerca in casa:
25
• Pipetta
• Una gomma che cancella sia la matita
• Due bicchierini
che la penna, come quella della figura
Cosa devi fare
25
• Inclina la gomma usando un bicchierino come sostegno. La parte che cancella la matita deve puntare in alto
• Metti dell’acqua nel secondo bicchierino e prelevane un
po’ con la pipetta
• Deposita una bella gocciolona d’acqua in cima alla gomma e guardala con molta attenzione mentre scende.
Osserva
La goccia procede lentamente nella sua discesa, ma quando arriva alla parte
di gomma che cancella la penna, rallenta ancora di più. Questa parte, infatti,
è più ruvida e dura, quindi si oppone con maggior forza al cammino della
goccia. Usando le parole della scienza, diciamo che fa più attrito.
Attento che cadi!
Ogni cosa possiede al suo interno un punto speciale, il centro di gravità, o
baricentro. Per chi progetta edifici, ponti e altre opere edilizie è importantissimo individuarlo, perché è come se tutto il peso della struttura si concentrasse in quel punto, determinandone la stabilità. Ma come si fa a trovarlo?
Scopriamolo con i prossimi due esperimenti.
Gravità al punto giusto
Cosa ti serve
• Sostegno verticale in cartone con relativo cardstand
• La figura dalla forma irregolare che hai trovato nella scatola
• Una vite
Cosa devi fare
• Appendi la figura al sostegno verticale facendo passare una delle due viti attraverso il foro della figura.
Non fissare la vite sul retro
• Lascia che la figura raggiunga una posizione stabile
e, con righello e matita, prolunga la linea tratteggiata
sullo sfondo tracciandola sopra
• Appendi di nuovo la figura ma facendo passare la
26
17
FORZE, SPINTE E SPINTONI
26
vite dal secondo foro. Ripeti la stessa
operazione di prima
Osserva
L’incrocio delle due linee che hai tracciato
corrisponde al baricentro della figura. Dovresti averlo trovato nel punto indicato nella
figura. Nelle figure regolari, il baricentro coincide
27 generalmente con il centro geometrico. In quelle irregolari, come
la nostra, occorre individuarlo con un metodo alternativo,
come abbiamo fatto noi.
Sperimenta ancora
Ora che hai capito il metodo, puoi cercare il baricentro in tutte le figure che vuoi. Basterà ritagliarne la sagoma in un cartoncino e forarlo in due
punti a caso, dopodiché potrai procedere nello
stesso modo.
Non sempre il
baricentro fa parte
del corpo. Impossibile? Succede più
spesso di quanto
si possa pensare. In una
ciambella, per esempio, si
trova… nel buco!
27
L’equilibrista
Cosa ti serve
• Sostegno verticale in cartone con
relativo cardstand
• L’omino e l’archetto in cartoncino che hai trovato nella scatola
Cosa devi fare
• Posiziona l’omino sopra al sostegno di cartone,
come mostra la figura. Riesci a farlo stare in equilibrio?
• Appoggia l’archetto sulla parte sporgente. Cambia qualcosa?
Osserva
Anche sollevare le
• Il primo tentativo è fallito, vero?
mani quando si cammina su un muretto è
Dipende proprio dalla posizione del
un modo di spostare
baricentro, che si trova troppo in
il baricentro verso un
punto più favorevole
alto rispetto al punto di appoggio.
per mantenere l’equiIn questo caso si dice che l’equililibrio. È un gesto che
viene spontaneo, ci
brio è instabile, quindi è destinato
hai mai fatto caso?
a cadere. Aggiungendo l’archetto
invece, l’abbiamo… spostato!
18
FORZE, SPINTE E SPINTONI
Chi vince contro la gravità?
28
Gravità vs. forza dell’aria
Cerca in casa:
Cosa ti serve
• Un bicchierino • Un cartoncino grande
quanto una carta da gioco
• Bacinella
Cosa devi fare
• Riempi il bicchierino d’acqua fino all’orlo
• Copri il bicchierino con il cartoncino facendolo aderire bene
• Stando sopra la bacinella, copri il cartoncino con la
mano e capovolgi velocemente il bicchierino
• Togli la mano
Osserva
• Forse ti aspettavi un colossale “splash”, invece l’acqua non è caduta e
il cartoncino è rimasto “incollato” al bicchierino. La “colla” è una forza
che preme sul cartoncino dal basso verso l’alto e si oppone alla gravità,
che tenta di far cadere giù l’acqua: è la pressione atmosferica, la forza
con cui l’aria “spinge” continuamente su di noi, da tutte le direzioni.
Il forte aiuto dell’acqua
29
Cosa ti serve
Cerca in casa:
• Due bicchierini • Un cartoncino (asciutto) grande
• Bacinella
quanto una carta da gioco
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la bacinella
• Immergi i bicchierini e lascia che si riempiano d’acqua. Mentre sono immersi, avvicinali l’uno verso
l’altro facendone aderire le imboccature
• Mantenendoli in questa posizione, tirali fuori dalla
bacinella e appoggiali su un piano
• Ora servirà tutta la tua abilità per infilare il cartoncino
tra un bicchierino e l’altro; facendo slittare di pochi millimetri il bicchiere superiore, dovresti riuscire ad aprirti
un varco senza provocare “inondazioni”.
Osserva
Forse ci sarà voluto qualche tentativo, ma siamo certi che la missione è stata
compiuta! L’aiuto fondamentale è stato quello dell’acqua, che grazie alla
19
FORZE, SPINTE E SPINTONI
tensione superficiale, ha creato una “pellicola” invisibile in grado di trattenere l’acqua mentre inserivi il cartoncino.
Sperimenta ancora
Sollevando con attenzione il bicchierino superiore, dovresti riuscire a ricreare la
situazione dell’esperimento precedente. Prova!
Un avversario “rotante”
30
Cosa ti serve
• Una bottiglia
Cerca in casa:
• Una monetina o una pallina che possa
entrare comodamente nella bottiglia
Cosa devi fare
• Metti la moneta nella bottiglia
• Afferra la bottiglia per il collo e inizia a rotearla
velocemente, portandola gradualmente “a testa in giù”. La moneta cadrà?
Osserva
Finché continuerai a roteare la bottiglia, la moneta resterà al suo interno,
grazie a una forza “misteriosa” che la spinge verso l’esterno e la mantiene in
movimento lungo le pareti della bottiglia! È la forza centrifuga, abbastanza
potente da vincere la gravità. Non appena la bottiglia sarà ferma, quest’ultima
si prenderà la sua rivincita e la moneta, finalmente, cadrà.
HAI COMPLETATO IL 3° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo GRAN MAESTRO DELLE
FORZE è tuo!
Corri a incollarlo nella bacheca
Ora passiamo al 3° LIVELLO
FORZE IN AZIONE: LE MACCHINE
20
31
FORZEFORZE,
IN AZIONE:
SPINTELEE MACCHINE
SPINTONI
Leve dappertutto
… e il vantaggio si vede!
Cosa ti serve
Cerca in casa:
• Due bicchierini • Un piccolo righello
• Una cannuccia • Nastro adesivo
• Tante monetine uguali
Cosa devi fare
• Fissa la cannuccia al piano di lavoro con del nastro adesivo
• Appoggiaci sopra il righello
• Metti un bicchierino a ogni estremo del righello
• Metti 5 monetine in uno dei bicchierini: lo vedrai “sbilanciare” il righello
• Inserendo una monetina alla volta nell’altro bicchierino, cerca di bilanciare il peso dell’altro con meno di 5 monetine.
Osserva
Se la cannuccia si trovasse esattamente sotto il centro del righello, ti servirebbero altre 5 monetine per bilanciare il peso del primo bicchierino. Se
però sposti il punto di contatto tra righello e cannuccia più vicino al peso da
“vincere”, vedrai che te ne serviranno di meno: hai infatti costruito una leva
vantaggiosa, che consente di sollevare dei pesi con poca fatica. “Datemi
un punto d’appoggio e solleverò la Terra”, disse lo scienziato Archimede
riferendosi alla leva. Il nostro punto di appoggio (o fulcro) è stata la cannuccia e ci ha consentito di sollevare un peso (la resistenza) compiendo un
piccolo sforzo (la potenza).
… e che fa l’indifferente
32
Cosa ti serve
• Gli stessi materiali dell’esperimento precedente
Cosa devi fare
• Metti 5 monetine in entrambi i bicchierini
e disponili ai due capi del righello, come prima.
• Sposta il righello sulla cannuccia finché non lo vedrai restare equilibrio.
Osserva
Anche questa leva è dello stesso tipo di quella di prima;
per usare le parole della scienza, diciamo che è una leva
di primo genere, in cui il punto di appoggio si trova
sempre fra il carico e il punto in cui si applica la potenza.
Tanto più il carico è vicino al punto di appoggio e più questa leva è van-
21
FORZE IN AZIONE: LE MACCHINE
taggiosa, ma se il punto di appoggio si trova esattamente al centro, la leva
diventa indifferente: non ci aiuta cioè a fare meno fatica, ma si trasforma in
una specie di bilancia, in cui lo sforzo pareggia esattamente il peso dell’oggetto da sollevare, un po’ come quando si va in altalena con un amico che
pesa più o meno come noi.
… ma a volte la fatica aumenta!
33 33
Cosa ti serve
• Gli stessi materiali dell’esperimento precedente
Cosa devi fare
• Sposta il righello sulla cannuccia, allontanando molto
dal bicchierino che contiene le 5 monetine.
• Metti una monetina alla
volta nel
secondo bicchierino. Quante te ne
serviranno per sollevare il primo?
Osserva
Abbiamo visto come una leva di primo genere possa
essere vantaggiosa e, talvolta, indifferente; con questo
esperimento, invece, abbiamo visto un evidente caso di leva svantaggiosa.
Per sollevare 5 monetine, infatti, ne hai dovute usare molte di più, che significa molta fatica... inutile! Succede questo quando il punto di appoggio è più
vicino alla potenza che alla resistenza: più si “fa leva” lontano dal carico è
maggiore sarà lo sforzo.
Una ”leva” che ”solleva”
Sono tantissime le situazioni quotidiane in cui ricorriamo a delle leve,
spesso senza rendercene neanche conto: ritagliare la carta, schiacciare
una noce, pesare qualcosa… Tutte, però, si possono ricondurre a tre tipi:
Leve di primo genere
In queste leve, il punto di appoggio si trova sempre fra il carico e il
punto in cui si applica la potenza.
Tanto più il carico è vicino al punto
di appoggio e più la nostra leva
sarà vantaggiosa!
Leve di secondo genere
In queste leve, il punto di appoggio
si trova a un’estremità della leva;
la potenza viene esercitata all’altra
estremità, mentre il carico si trova
tra questi due punti. Queste leve
sono sempre vantaggiose!
22
Leve di terzo genere
In una leva di terzo genere, la potenza viene esercitata tra il punto di appoggio e il carico. Questo
significa che la forza necessaria per riuscire a usarla è sempre superiore al peso dell’oggetto su cui
agisce.
La caratteristica principale di queste
leve sembra quasi una contraddizione: sono sempre svantaggiose!
Ma allora perché si usano? In certi
casi non se ne può davvero fare a
meno, per esempio quando è più
importante aumentare la precisione
del movimento piuttosto che ridurre
la fatica. A fianco puoi vedere alcune situazioni in cui una leva di terzo
genere fa proprio comodo.
Un ulteriore esempio è quello che vedremo nel prossimo esperimento.
Uno strano tipo di leva
Cosa ti serve
• Un bicchierino
34
Cerca in casa
• Un pezzetto di carta
• Pinzette da sopracciglia
• Forbici
Cosa devi fare
• Ritaglia dei pezzetti di carta, più piccoli che puoi
• Prova a prenderne qualcuno (uno a uno) con le dita e a trasferirlo nel
bicchierino: è facile o difficile?
• Ora riprova usando le pinzette: le cose si semplificano o si complicano?
Osserva
Sicuramente le pinzette hanno semplificato molto le operazioni. Anche
questo strumento è una leva di terzo genere, utilissima per raccogliere e
spostare piccoli oggetti con precisione. Una leva svantaggiosa... ma non
troppo!
23
FORZE IN AZIONE: LE MACCHINE
35
Le leve dentro di noi
Cosa ti serve
• Per questa attività non avrai bisogno
di strumenti
Cosa devi fare
• Sollevati sulle punte dei piedi. Senza saperlo
stai utilizzando una leva “umana” molto vantaggiosa.
Indovini di che cosa si tratta? A quale genere potrebbe appartenere?
Osserva
metatarso
Con questo movimento hai messo in azione una leva
di secondo genere, in cui:
• il punto di appoggio è il metatarso, cioè l’insieme
degli ossicini del piede su cui ti sei appoggiato
• la resistenza, cioè la forza da vincere è il peso
del tuo corpo, che spinge sulla caviglia, cercando di
tricipite
riportare tutto il piede a terra
• la potenza è fornita dai muscoli del tricipite della gamba,
che sono così forti da mantenerti in punta di piedi.
Ruote da girare, ruote da
ingranare
Ruota e asse
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Una matita
• Sostegno verticale in
cartone con relativo cardstand
• Una ruota dentata
Cosa devi fare
• Monta il sostegno verticale inserendolo nell’apposito cardstand
• Infila la punta della matita nella ruota
dentata e spingila delicatamente finché non si incastra nella ruota
• Inserisci la matita in uno dei fori del
sostegno verticale e girala in senso
orario.
24
36
FORZE IN AZIONE: LE MACCHINE
Osserva
Mentre giri la matita, la ruota gira insieme a lei alla sua stessa
velocità. Tutto qua? Ebbene sì, sembra banale, ma la grande
capacità della ruota è proprio questa: gira!
Più precisamente, quando viene fissata intorno a un asse,
come la matita in cui abbiamo infilato la ruota, diventa un
tutt’u no con esso e forma una macchina. Quando gira l’asse,
gira anche la ruota e viceversa; questa rotazione, a sua volta,
può mettere in movimento altri oggetti, producendo moltissimi
effetti utili.
Un semplice ingranaggio
FRONTE
37
Cosa ti serve
• Sostegno verticale in cartone
con relativo cardstand
• Le ruote dentate
• Le due viti e gli spessori
RETRO
Cosa devi fare
• Monta il sostegno verticale inserendo la parete
di cartone nell’apposito cardstand
• Fissa le ruote nei due fori del sostegno usando
le viti e ponendo gli spessori sul retro
• Fai girare la ruota piccola e osserva come si comporta l’altra.
Osserva
• Incastrando due ruote dentate e facendone girare una, anche l’altra
inizierà a girare, ma in senso opposto. Si tratta di un ingranaggio, cioè
una macchina che serve proprio per trasmettere il movimento da un
elemento a ll’altro e al tempo stesso di trasformarlo, regolandone la velocità e l’energia. Nel prossimo esperimento vedremo come.
Su di giri, giù di giri
38
Cosa ti serve
• Gli stessi materiali dell’esperimento precedente
Cosa devi fare
• Fissa di nuovo le ruote sul sostegno, questa volta in
modo che si incastrino in corrispondenza della stellina,
come mostra la figura
• Fai girare la ruota piccola: quando la sua stellina tornerà nella posizione iniziale avrà fatto un giro completo; nel frattempo quanti ne avrà fatti la ruota
25
FORZE IN AZIONE: LE MACCHINE
grande? Annota qui sotto i risultati:
Dopo un giro della ruota piccola, la ruota grande
ne ha compiuti ...............
• Ora inverti i ruoli e fai girare la ruota grande: quando la sua stellina tornerà nella posizione iniziale avrà fatto un giro completo; nel frattempo
quanti ne avrà fatti la ruota piccola? Annota qua sotto i risultati:
Dopo un giro della ruota grande, la ruota piccola
ne ha compiuti ...............
Osserva
Nel primo caso, la ruota piccola aziona quella grande ma la fa muovere
meno velocemente. Nel tempo che impiega a compiere un giro completo, la
ruota grande ne compie circa mezzo, muovendosi però con più energia. Nel
secondo caso è la ruota grande ad azionare quella piccola, trasmettendole un
movimento più veloce. Nel tempo che impiega a compiere un giro completo,
la ruota piccola ne compie circa uno e mezzo, ma gira con meno energia.
L’ingranaggio in cui la ruota piccola aziona quella grande è il meccanismo
di base che fa girare le lancette dei vecchi orologi. La lancetta dei minuti
scorre alla velocità della ruota piccola, mentre quella delle ore, più lenta,
si muove alla velocità della ruota grande.
Macchine che volano
Aereo a cannuccia
39
Cosa ti serve
Cerca in casa
• Una cannuccia
• Carta e righello
• Forbici e nastro adesivo
Cosa devi fare
• Misura due strisce di carta
larghe 2 centimetri e lunghe
rispettivamente 10 e 13 centimetri
• Ritagliale e chiudile ad anello con del nastro adesivo
• Ora fissa i due anelli alla cannuccia, come mostra la figura
• Il tuo piccolo aereo è pronto: sorreggi la cannuccia con il pollice e
l’indice e fallo volare con un bel lancio deciso in direzione orizzontale.
Forse servirà qualche tentativo per trovare la giusta spinta, ma il risultato
non tarderà a mostrarsi.
26
FORZE IN AZIONE: LE MACCHINE
Osserva
Hai costruito un modellino molto semplice di aereo, la macchina volante per eccellenza! Per volare ogni aereo ha bisogno di ricevere una
spinta che lo sollevi in aria e lo diriga in avanti e di una forza chiamata
portanza che li mantenga in volo sconfiggendo la gravità. Nel nostro
modellino, la spinta è data dal nostro lancio, mentre la portanza viene
fornita dall’aria che scorre attraverso gli anelli. Nei veri aerei, queste
importanti funzioni sono svolte rispettivamente dai motori e dall’aria
che scorre lungo le ali, che hanno una forma pensata apposta per
questo scopo (non a caso assomigliano alle ali degli uccelli).
La cannuccia spara razzi
40
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Un foglietto di carta 10x8 cm
• Una cannuccia
• Il tappo di una penna
Cosa devi fare
• Arrotola il foglietto intorno alla cannuccia per
dargli la forma di un tubicino
• Chiudi il tubicino di carta con il tappo della penna
• Infila il tubicino nella cannuccia e soffia. È avvenuto il “decollo”?
Osserva
Anche in questo caso abbiamo
costruito una macchina volante, ma
invece di fornirgli la spinta con la
nostra forza muscolare, l’abbiamo
“soffiata” all’interno della cannuccia.
soffia qui
Sperimenta ancora
Aggiungi degli alettoni di carta al tuo razzo: gli
fornirai più portanza, cioè la possibilità di mantenersi meglio in volo.
HAI COMPLETATO IL 4° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo MACCHINISTA CAPO è tuo!
Corri a incollarlo nella bacheca
Ora passiamo al 4° LIVELLO:
ILLUMINATI DALL’OTTICA
27
ILLUMINATI DALL’OTTICA
Vedo e stravedo con le lenti...
41
... che ingrandiscono
Cosa ti serve
• Pipetta
• Un bicchierino
Cerca in casa
• Un foglio di giornale
• Una busta di plastica trasparente
Cosa devi fare
• Inserisci il foglio nella busta trasparente
• Riempi d’acqua il bicchierino
• Prelevane un po’ con la pipetta e depositala sulla busta
• Fai scorrere la goccia sulle scritte del foglio. Come le vedi?
Osserva
Hai creato una lente di ingrandimento! La particolare forma a
cupoletta della goccia ha proprio questo effetto: devia la luce in modo
tale che le immagini risultino ingrandite!
... che stiracchiano
42
Cosa ti serve
• Una provetta
completa di tappo
Cerca in casa
• Un foglio di giornale
• Una busta di
plastica trasparente
Cosa devi fare
• Inserisci il foglio nella busta trasparente
• Riempi d’acqua la provetta fino all’orlo e,
restando sopra il lavandino, chiudila
con il tappo (farà un po’ di schizzi)
• Fai rotolare la provetta sulle scritte del foglio. Come le vedi?
Osserva
Hai creato una lente cilindrica! La provetta, infatti, ha proprio quella
forma e ha un effetto piuttosto bizzarro: non ingrandisce soltanto le
scritte, ma le “deforma” anche un po’.
28
ILLUMINATI DALL’OTTICA
... che trasformano
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Due bottiglie • Un foglio di carta bianca
• Un pennarello colorato
trasparenti
Cosa devi fare
• Disegna sul foglio un motivo
a strisce come quello della figura
• Disponi il foglio in verticale
dietro a una delle bottiglie
• Riempi d’acqua la seconda bottiglia
• Abbassati un po’: dovrai avere
il foglietto a righe proprio davanti agli occhi
• Versa l’acqua della bottiglia piena in quella vuota
e osserva che cosa succede alle righe del disegno.
Osserva
La bottiglia, una volta riempita d’acqua, si è
comportata come una lente! Per la precisione si tratta
di una lente convessa, simile a quelle usate per
fabbricare gli occhiali da vista. Il suo effetto “magico”
(magie scientifiche, naturalmente) ha trasformato le
righe oblique del disegno in eleganti onde!
La luce può essere deviata
43
Sperimenta
ancora!
Ruota lentamente il
bicchiere: vedrai le
onde... fluttuare!
44
... e fa sparire la moneta
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Una moneta
• Bacinella
Cosa devi fare
• Metti la moneta sotto
la bacinella e abbassati un
poco: dovrai guardarla di fronte
• Versa dell’acqua nella bacinella senza distogliere lo sguardo
Osserva
La moneta scompare! Magia? No... è uno scherzetto della rifrazione,
cioè la deviazione che subisce la luce quando passa da un mezzo all’altro.
Aggiungendo acqua nella bacinella, i raggi di luce che illuminano la
moneta vengono deviati così tanto che non riescono più a raggiungere
direttamente i nostri occhi. In questo modo, la moneta... sparisce!
29
ILLUMINATI DALL’OTTICA
La luce si diffonde
45
... e ricrea il cielo
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Bacinella e pipetta • Latte
• Una torcia elettrica
• Un bicchierino
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la bacinella
• Versa del latte nel bicchierino (ne basta poco)
• Prelevane un po’ con la pipetta e fanne
cadere qualche goccia nella bacinella
• Spegni la luce, accendi la torcia e llumina la bacinella
da diverse angolazioni, guardandola sempre frontalmente
Osserva
Illuminando la bacinella dall’alto vedrai l’acqua azzurra, come se stessi
osservando il cielo durante il giorno. Illuminandola lateralmente, invece,
l’acqua diventa rossastra, come accade al cielo quando il sole sta per
sorgere o tramontare. Versando il latte nell’acqua, che rappresenta il cielo,
abbiamo creato una piccola “atmosfera”, capace di diffondere
la luce della torcia (il nostro “sole”) nello stesso modo.
46
La luce si riflette
... e cosi puoi vedere il tuo viso
Cosa ti serve
• Due specchietti
Cosa devi fare
• Reggi con la mano
sinistra uno dei due specchi
e guarda il tuo viso riflesso
• Prendi l’altro specchio con la mano
destra e accostalo al primo finché non vedrai il tuo viso anche in quello
• Strizza un occhio!
Osserva
Se hai strizzato l’occhio sinistro, vedrai il tuo “gemello” nel primo specchio
strizzare l’occhio destro. Per riportare le cose alla normalità serve un’altra
riflessione, quella del secondo specchio. L’immagine che riflette è la stessa che
vedono le altre persone quando ti guardano, in altre parole... il tuo vero tu!
30
ILLUMINATI DALL’OTTICA
... e sfida la tua abilità
47
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Carta
• Uno specchietto
• Una penna
• Cardstand per
sorreggere lo specchio
Cosa devi fare
• Metti lo specchio davanti
al foglio: dovrai vederlo riflesso
• Ora prova a scrivere il tuo nome, ma in modo che si possa leggere
solo guardando allo specchio. Ce la fai?
Osserva
Se hai superato la sfida, hai dovuto ragionare come uno specchio,
“invertendo” i tuoi normali movimenti di scrittura. Osserva ciò che hai
scritto sul foglio; se il tuo nome contiene lettere “speciali”, come la C
o la O, ma anche la D o la I (e ce ne sono ancora), riuscirai a leggerle
normalmente. Sono lettere simmetriche: lo specchio non le modifica!
... e moltiplica gli oggetti
48
Cosa ti serve
Cerca in casa
• Due specchietti
• Un piccolo oggetto
• Cardstand per
(per esempio, un pupazzetto)
sorreggere gli specchi
Cosa devi fare
• Disponi i due specchi a libro, come mostra la figura
• Metti l’oggetto davanti ai due specchi, esattamente al centro tra i due
• Prova a variare l’angolo tra i due specchi. Quante immagini dell’oggetto
riesci a vedere?
Osserva
L’oggetto si è moltiplicato... o per meglio dire, lo hanno fatto le sue
immagini riflesse. Stringendo l’angolo tra i due specchi, le immagini
aumenteranno sempre più. Questo accade perché la luce che illumina
l’oggetto, prima di arrivare ai nostri occhi,
“rimbalza” da uno specchio all’altro; ogni
rimbalzo produce un’immagine.
Minore è l’angolo e più rimbalzi
dovrà fare la luce per riuscire
a “fuggire”.
31
ILLUMINATI DALL’OTTICA
49
... eSpecchio
continua
2 a moltiplicare all’infinito
49
Cosa ti serve
• Gli stessi materiali
dell’esperimento
precedente
Specchio
2
Cosa devi fare
• Disponi i due specchi uno davanti all’altro;
devono essere paralleli tra loro
• Metti l’oggetto in mezzo ai due specchi. Quante immagini vedi ora?
Pupazzetto
Specchio 2
Osserva
Le immagini ora sono davvero tante. Ne vediamo
Specchio 1
Pupazzetto
una grande
davanti e poi tantissime dietro,
sempre più piccine. È difficile contarle, perché
Specchio 1
sono... un’infinità! E non è un modo
Pupazzetto
di dire: tra due specchi paralleli, la luce
continua a rimbalzare avanti e indietro, all’infinito.
Specchio 1
... e completa i tuoi disegni
50
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Carta, matita e colori
• Due specchietti
Cosa devi fare
• Disegna con i pennarelli uno spicchio di
limone visto in sezione, come quello della figura
• Disponi i due specchi ad angolo e regola l’apertura
in modo che combaci con le estremità del tuo disegno.
Osserva
Non hai più uno spicchio, ma l’intera fetta! Il disegno che
hai “completato” con gli specchi gode, infatti, della cosiddetta simmetria
radiale. Questo significa che, osservandolo da punti diversi o facendolo
ruotare, il suo aspetto resta sempre lo stesso. Conosci altri oggetti di
questo tipo?
HAI COMPLETATO IL 5° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo LUMINARE DELL’OTTICA è tuo!
Corri a incollarlo nella bacheca
Ora passiamo al 6° LIVELLO:
ESPERIMENTI DI TUTTI I COLORI
32
ESPERIMENTI
ILLUMINATI
DI TUTTI
DALL’OTTICA
I COLORI
I colori possono ingannare
Sono tanti o è uno solo? Parte 1
51
Cosa ti serve
• Spinner
• Il disco dell’illusione ottica che vedi a fianco. Ritaglialo
dal sottovuoto seguendo le linee tratteggiate.
Cosa devi fare
• Monta il disco sullo spinner e fallo girare più veloce che puoi!
Osserva
Gli spicchi colorati si fondono tra di loro e ti sembrerà di vedere un solo
colore che ricopre tutto il disco. In queste condizioni, infatti, il nostro occhio non riesce a mantenere distinti i colori e li sovrappone l’uno all’altro,
dandoci l’impressione di vederne uno solo.
Sono tanti o è uno solo? Parte 2
52
Cosa ti serve
• Spinner
• I dischi delle illusioni ottiche. Per questo esperimento ti
servirà il disco di Newton, che vedi nell’immagine.
Cosa devi fare
• Ripeti l’esperimento precedente con il nuovo disco
Osserva
Ancora una volta i colori si fondono tra loro e abbiamo l’impressione di
vederne uno solo molto vicino al bianco. Il disco, infatti, è formato da
tutti i colori dell’arcobaleno, che sono anche i componenti della luce
bianca. Il Disco di Newton prende il nome dal grande scienziato Isaac
Newton, che fu il primo a costruirlo.
Certi colori amano nascondersi
... e bisogna scovarli
Cosa ti serve
• Spinner
• I dischi delle illusioni ottiche. Per questo esperimento
ti servirà il disco di Benham, che vedi nell’immagine.
Cosa devi fare
• Ripeti l’esperimento precedente con il nuovo disco
53
33
Esperienti di tuttii colori
Osserva
Meraviglia! Il rapido movimento dell’immagine gioca un nuovo scherzetto
alla nostra vista e, incredibilmente, il bianco e il nero si trasformano in
tanti cerchietti concentrici colorati. Gli scienziati sono ancora sconcertati
di fronte a questo fenomeno, che manda in confusione i piccoli organelli
sensoriali dell’occhio umano, responsabili della percezione dei colori.
... e si mimetizzano
Cosa ti serve
• Solo la tua vista
ROSSO NERO
GIALLO VERDE
54
Cosa devi fare
• Prova a leggere a voce alta
e velocemente le parole
scritte a lato. Ci riesci senza
fare neanche un errore?
BLU MAGENTA
ARANCIONE AZZURRO MARRONE VIOLA BIANCO GRIGIO
Osserva
Come avrai notato, tutte le parole sono nomi di colori, ma sono scritte
con un colore diverso da quello che descrivono. Durante la lettura i due
emisferi cerebrali, le parti in cui è diviso il nostro cervello, entrano in
competizione: l’emisfero sinistro prova a leggere ciò che è scritto, ma
quello destro lo “distrae” spostando l’attenzione sul colore delle scritte.
L’effetto finale... l’hai scoperto durante l’esperimento!
Altri si “smontano”
... e il nero non è più nero
55
Cosa ti serve
Cerca in casa
• Bacinella
• Carta assorbente da cucina
• Un pennarello nero
Cosa devi fare
• Ritaglia una strisciolina di carta assorbente
• Traccia una riga con il pennarello vicino al fondo
• Metti poca acqua nella bacinella. Poi, stendi la striscia
sulla parete, in modo che l’estremità inferiore termini
dentro la bacinella, sfiorando appena l’acqua (la striscia
nera non deve essere immersa).
Osserva
Non appena l’acqua entra a contatto con la carta, inizia a impregnarla
raggiungendo rapidamente la parte colorata. Questa inizia a espandersi
34
esperimenti di tutti i colori
FOCUS
e si “scompone”, svelando nuove tinte. Questo accade perché
l’inchiostro dei pennarelli si realizza mescolando tanti pigmenti, cioè
sostanze naturali o artificiali in grado di modificare le tinte dei materiali.
Ognuno di essi viene assorbito dalla carta in modo differente e, per
questo motivo, “fugge” dal colore iniziale con una velocità diversa
rispetto agli altri. Il nero, in particolare, è costituito da tanti pigmenti e
dà luogo a macchie molto variegate!
Come fa l’acqua ad “arrampicarsi” lungo la carta assorbente? Sfrutta la capillarità,
cioè la proprietà dei liquidi di risalire lungo tubicini molto sottili, un po’ come fa la linfa
quando scorre nelle piante raggiungendo anche i rami più alti. La carta assorbente è
costituita da tantissimi tubicini sottilissimi lungo cui l’acqua riesce ad arrampicarsi.
... e poi si ricompongono come gli pare
56
Cosa ti serve
Cerca in casa
• Pipetta
• Cartoncino bianco
• bicchierino
ruvido da disegno
• Pennarelli colorati
Cosa devi fare
• Ritaglia una strisciolina di cartoncino
• Disegna una fila di macchioline colorate, una sotto l’altra,
ognuna di un colore diverso
• Versa poca acqua nel bicchierino e, con la pipetta, depositane
delicatamente una goccia in cima alla strisciolina
• Inclina la striscia, in modo che la gocciolina d’acqua
“rotoli” giù toccando tutte le macchioline.
NB: Tieni sotto il bicchierino, in termini la discesa al
suo interno.
Osserva
I colori nascosti negli inchiostri dei pennarelli ci mostrano altre sorprese
“artistiche”! Questa volta, la goccia d’acqua ne ha “rubati” un po’ da ogni
macchia e, alla fine della sua corsa, ci ha regalato un colore tutto nuovo.
Riprova ancora cambiando i pennarelli: ogni volta otterrai un risultato diverso.
Strani colori
57
... che riscaldano
Cosa ti serve
• Due bicchierini
Cerca in casa:
• Cartoncino bianco e nero
• Lampada da tavolo (non necessaria se è una calda giornata di sole)
35
Esperienti di tuttii colori
Cosa devi fare
• Ritaglia un un cerchietto di cartoncino nero che copra interamente il
bicchierino
• Ritagliane uno uguale di cartoncino bianco
• Riempi d’acqua fresca i bicchierini e appoggia un cartoncino su ciascuno
• Esponili alla luce della lampada (o all’aperto se c’è il sole) e, a intervalli di 15
minuti circa, senti con un dito come è cambiata la temperatura dell’acqua.
Osserva
Controllando i bicchieri ti sarai accorto che l’acqua coperta dal cartoncino
nero si è riscaldata più velocemente dell’altra. I colori, infatti, assorbono
la luce in modo differente, sviluppando calore di conseguenza. Il nero,
in particolare, assorbe quasi del tutto la luce che lo colpisce e produce
più calore, accelerando il riscaldamento dell’acqua. Il bianco, invece,
la respinge e si riscalda di meno. In generale, più il colore e scuro e più
riscalda. Ecco perché, quando il sole batte forte, è meglio indossare abiti
chiari... senza preoccuparci troppo della moda!
... che esplodono
58
Cerca in casa
• Latte
• Detersivo per piatti
Cosa ti serve
• Bacinella e pipetta
• Un bicchierino
• Colorante alimentare rosso
Cosa devi fare
• Versa del latte nella bacinella
• Nel bicchierino, diluisci qualche granello di colorante rosso
in un po’ d’acqua
• Preleva l’acqua colorata con la pipetta e deposita
delicatamente delle macchie rosse sul latte
• Versati un po’ di detersivo per piatti
E
sul dito e intingilo nel latte, al centro
TT
LA
della superficie.
Osserva
Le macchie colorate iniziano a “esplodere” e si fondono una nell’altra
disegnando spettacolari arabeschi rossi. Picchiettando il dito in vari punti,
l’intreccio di colori si sbizzarrirà ulteriormente. Anche il latte, come l’acqua,
possiede una “pelle invisibile” dovuta alla tensione superficiale, che
abbiamo già visto in azione. Anche in questo caso, il detersivo è riuscito a
spezzarla, lasciando libere le molecole di acqua di muoversi dove vogliono,
tracciando scie colorate lungo i loro fantasiosi percorsi.
36
59
esperimenti di tutti i colori
... che viaggiano
59
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Carta da cucina
• Due bicchierini e palettina
• Colorante alimentare
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua uno dei
due bicchierini e aggiungi
qualche granello di colorante
• Mescola con la palettina per colorare l’acqua
• Arrotola un foglio di carta da cucina e usalo come “ponte” tra il primo e il
secondo bicchierino. Poi attendi qualche minuto e osserva quello che accade.
Osserva
Il ponticello inizia presto a impregnarsi di acqua colorata e, guardando bene,
potrai osservare ogni “passo” del suo cammino verso il secondo bicchierino.
Goccia dopo goccia, l’acqua si sposterà dal primo al secondo bicchiere e, al
termine dell’esperimento, entrambi conterranno la stessa quantità d’acqua.
59
60
60
59
60
... che scavano
60
Cerca in casa
Cosa ti serve
• Sale fino
• Un bicchierino, palettina e pipetta
• Colorante rosso, un cubetto di ghiaccio • Un piattino
da caffè
Cosa devi fare
• Versa poca acqua nel bicchierino e, mescolando bene con
la palettina, falla diventare rossa con un po’ di colorante
• Appoggia il cubetto sul piattino e cospargilo di sale
• Preleva un po’ di acqua colorata con la pipetta e
deposita qualche goccia sul cubetto. Che cosa succede?
Osserva
Il sale ha uno speciale potere “scongelante” e noi lo abbiamo messo di
nuovo alla prova. In questo caso è riuscito ad aprire dei piccoli tunnel nel
ghiaccio alle goccioline d’acqua rossa. Puoi vedere la scia colorata del loro
passaggio attraverso il cubetto, in trasparenza.
60
HAI COMPLETATO IL 6° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo MAGO DEI COLORI è tuo!
Corri a incollarlo nella bacheca
Ora passiamo al 7° LIVELLO: CHIMICA IN CASA
37
CHIMICA IN CASA
Questi esperimenti sono un po’ come le
ricette di cucina: occorre essere precisi con gli
“ingredienti”, altrimenti si rischia di combinare
dei pasticci. La pipetta ti aiuterà a dosare bene
i liquidi; osserva le tacche: una pipetta piena
corrisponde a 3 millilitri di liquido.
Si mischiano o no?
61
In cerca di soluzioni
Cosa ti serve
Cerca in casa
• Due provette
• Aceto
• Palettina
• Farina
Cosa devi fare:
• Riempi d’acqua a metà la prima provetta
• Finisci di riempirla con l’aceto
• Riempi d’acqua la seconda provetta e versa una
palettina rasa di farina
Osserva
Mischiando alcune sostanze tra di loro possiamo notare
che alcune si mescolano perfettamente e formano una
soluzione, come l’acqua e l’aceto. Altre, invece, restano
ben distinte e formano dei miscugli, come l’acqua e la farina.
Un miscuglio particolare
62
Cosa ti serve
• Una provetta
Cerca in casa
• Olio
Cosa devi fare:
• Riempi d’acqua a metà la provetta
• Finisci di riempirla con l’olio
Osserva
Acqua e olio formano un miscuglio e hanno un modo del tutto
particolare per restarsene ognuno per i fatti propri: formano strati ben
distinti. Questo accade perché l’olio ha una densità minore di quella
dell’acqua e quindi galleggia su di essa.
38
CHIMICA IN CASA
Disturbare l’equilibrio
63
Cosa ti serve
Cerca in casa
• Due provette complete di tappo • Olio
• Un bicchierino
• Tuorlo d’uovo
• Palettina
(chiedi aiuto per
separarlo
dall’albume)
Cosa devi fare:
• Versa il tuorlo dell’uovo nel bicchierino
e “sbattilo” con il manico della palettina
Tuorlo
• Riempi d’acqua a metà le due provette
d’uovo
• Nella seconda provetta aggiungi un po’ di
tuorlo sbattuto
• Finisci di riempire le due provette con
l’olio e chiudile con il tappo
• Agita energicamente le provette e “costringi” i liquidi
a mischiarsi bene
Osserva
Acqua e olio hanno vinto la loro reciproca “antipatia”. Non formano più
due strati distinti, ma si vedono piccole goccioline d’olio sospese nell’acqua:
hai ottenuto un’emulsione! Dopo qualche minuto...
Nella prima provetta i due liquidi tornano a separarsi. Nella seconda,
invece, restano uniti, grazie alle proprietà “leganti” del tuorlo dell’uovo,
che è un emulsionante naturale. Hai creato un’emulsione stabile.
Saturare una soluzione
64
Cosa ti serve
• Una provetta
• Bicchierino con beccuccio
• Palettina e pipetta
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la provetta per tre quarti circa
• Aggiungi una palettina di sale e mescola con la pipetta
per farlo sciogliere. Continua così, una palettina alla
volta, finché il sale non inizierà a depositarsi sul fondo.
Osserva
Anche se il sale è una sostanza solubile, raggiunta una
certa quantità in soluzione, non riuscirà più a sciogliersi.
È ciò che succede quando una soluzione diventa satura.
Sale
depositato
39
CHIMICA IN CASA
Reazioni effervescenti
65
Bollicine
Cerca in casa:
Cosa ti serve
• Aceto
• Una provetta
• Pipetta e palettina
Idrogenocarbonato
• Un bicchierino
di sodio
• Un palloncino
• Idrogenocarbonato di sodio
Aceto
Cosa devi fare:
• Versa dell’aceto nel bicchierino e, con la
pipetta, prelevane 5 ml; versalo nella provetta
• Riempi la pipetta d’aceto
• Inserisci due palettine di idrogenocarbonato di sodio nel palloncino
• Infila il palloncino in cima alla provetta e, tenendolo fermo con
le dita, sollevalo, in modo che la sostanza scenda nella provetta
Osserva:
Si scatena una reazione effervescente ricca di bollicine che gonfia il
palloncino! Questo avviene perché la reazione tra l’aceto (che è un acido) e
l’idrogenocarbonato di sodio (una base) produce anidride carbonica.
A proposito di idrogenocarbonato di sodio... guarda bene in cucina, forse
ne hai una scatola in dispensa. Non è infatti che il comune bicarbonato
che si usa in casa!
Il sale... che sale!
66
Cosa ti serve
Cerca in casa:
• Una provetta
• Olio e sale fino
• Palettina
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la provetta per due terzi
• Finisci di riempire la provetta con l’olio (non fino all’orlo)
• Con la palettina, versa del sale fino nella provetta
Osserva:
Il sale disturba l’equilibrio tra l’acqua e l’olio e crea un curioso effetto “sali
e scendi” con simpatiche bolle d’olio... ripiene di sale! Le bolle scendono,
trascinate dal sale ma, una volta tornate “libere”, risalgono in cima,
raggiungendo il resto dell’olio. Versa altro sale e l’effetto ricomincerà.
40
CHIMICA IN CASA
Acidi e basi allo scoperto
Alcune sostanze naturali sono in grado di riconoscere gli acidi e le basi.
I chimici le chiamano indicatori di pH, una grandezza
67
che misura il grado di acidità di ciò che “tocca”.
Un indicatore... del cavolo!
... e dal fruttivendolo
Cerca in casa
• Un cavolo cappuccio rosso
• Un assistente adulto
(Se non trovi il cavolo rosso,
• Forbici
puoi sostituirlo con frutti
• Una pentola
di bosco (anche in tisana),
• Un colino
radicchio rosso, petali di
• Una ciotola da insalata
geranio rosso o di violetta.
Cosa devi fare:
• Stacca 10 foglie di cavolo rosso e sminuzzale con le forbici
• Metti i pezzettini nella pentola e chiedi al tuo assistente adulto di coprirli
con acqua e riscaldare il tutto, come se dovesse preparare un the... al gusto
di cavolo! L’acqua si colorerà presto di viola.
• Lascia raffreddare e poi travasa il tutto nella ciotola (usa il colino)
• Il tuo indicatore è pronto! Sei pronto per usarlo nel prossimo esperimento?
Acido o base? Si vede dal colore!
Cerca in casa
• Due provette
• Acido citrico
• Pipetta e palettina
• Idrogenocarbonato
• Il liquido indicatore che hai
di sodio
preparato nell’esperimento
precedente
Cosa devi fare:
• Versa 3 ml di acqua in ogni provetta
• Prepara due soluzioni aggiungendo qualche granello di acido citrico nella prima e idrogenocarbonato di sodio nella secondaAggiungi tre gocce di
succo di cavolo a ogni provetta.
Osserva
La soluzione di acido citrito si è colorata di rosso,
mentre quella di idrogenocarbonato, che è una
base, è diventata blu.
68
41
CHIMICA IN CASA
Prova a fare il “test del cavolo” con altre sostanze. Ti suggeriamo, per esempio, succo d’arancia, latte,
aceto, sapone liquido e detersivi. Per classificarle e riconoscerne la “forza”, puoi usare questa scala:
BASI
ACIDI
NB: cambiando tipo di
indicatore, la scala di
colori può cambiare.
più acide
SOSTANZE
NEUTRE
più basiche
A caccia di...
Amidi
69
Cerca in casa:
• Un assistente adulto
• Pezzetti di alimenti di colore chiaro: pane, pasta, mela, banana,
cipolla... e un piatto usa e getta
• Tintura di iodio (è un disinfettante)
Cosa ti serve
• Un bicchierino
• Pipetta e palettina
Cosa devi fare:
• Riempi a metà il bicchierino con acqua
69
• Chiedi al tuo assistente di aggiungere qualche goccia di tintura di iodio
e mescola con la palettina: otterrai una soluzione giallina
• Disponi i pezzetti di alimenti sul piattino e, con la pipetta,
aggiungi due gocce di soluzione di iodio a ogni alimento.
Osserva:
Alcuni alimenti si sono macchiati di giallo (il colore della soluzione), mentre
su altri si sono formate delle macchie blu-violacee. Perché? La soluzione che
abbiamo usato è in grado di riconoscere la presenza di amido e, quando lo
trova (per esempio nel pane o nella pasta),
70
lo segnala con un vistoso cambiamento di colore.
Cerca in casa:
• Un assistente adulto
Cosa ti serve
• Una patata cruda (ne basta
• Una provetta
un pezzetto) e acqua ossigeCosa devi fare:
nata (è un disinfettante)
• Versa dell’acqua ossigenata nella provetta e riempila per metà. Osserva: non
succede nulla. Chiedi al tuo assistente di tagliare un piccolo pezzetto di patata
• Getta il pezzetto di patata nella provetta.
Enzimi velocizzanti
42
Osserva: L’acqua ossigenata diventa “frizzante” e si sviluppano tante bollicine: è ossigeno. Questo accade perché la patata contiene speciali molecole
biologiche, chiamate enzimi, capaci di scomporre in un batter d’occhio
l’acqua ossigenata in acqua e ossigeno. Questa reazione, che in condizioni
normali è molto lenta, con l’aiuto degli enzimi diventa velocissima!
71
CHIMICA IN
CHIMICA
LABORATORIO
IN CASA
HAI COMPLETATO IL 7° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo CHIMICO JUNIOR è tuo!
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Ora passiamo al 8° LIVELLO:
CHIMICA IN LABORATORIO
Prendere le misure
71
Quanto misura una goccia?
Cosa ti serve
0,5 ml
• Due bicchierini
• Pipetta
Cosa devi fare:
• Riempi d’acqua un bicchierino. Aspira un po’ d’acqua con la pipetta,
in modo che l’acqua raggiunga la prima tacca (0,5 ml)
• Sgocciola il contenuto della pipetta fino a svuotarla nel secondo bicchierino e conta quante gocce scendono.
Osserva:
Dovresti aver contato una decina di gocce. Questo significa che ogni goccia
misura 0,05 millilitri e, per fare un millilitro, serviranno 20 gocce. Spesso,
per misurare volumi così piccoli si usano unità di misura più pratiche, che
consentano di scrivere i risultati con meno cifre decimali. Una di queste è il
decimillilitro, che è la decima parte di un ml, ma ce n’è una ancora più
piccola: il centimillilitro, la centesima parte del millilitro. Possiamo quindi
dire che una goccia misura mezzo decimilliltro oppure 5 centimillilitri.
72
E un bicchierino?
72
Cosa ti serve
• Due bicchierini
• Pipetta
Cosa devi fare:
• Riempi d’acqua un bicchierino
• Sapendo che una pipetta piena corrisponde a 3 millilitri, conta quante
ce ne vogliono per riempire il secondo bicchierino. Scrivi qua il risultato:
Un bicchierino pieno corrisponde a .................. pipette.
Quindi può contenere ............... millilitri d’acqua.
43
CHIMICA IN laboratorio
Ancora soluzioni
73
Soluzioni più o meno concentrate
Cosa ti serve
• Palettina
• Due provette
• Pipetta
• Solfato di rame
Cosa devi fare:
• Versa due pipette piene d’acqua in ciascuna provetta, poi aggiungi:
qualche granello di solfato di rame nella prima provetta una palettina
piena di solfato di rame nella seconda
• Chiudi le provette con il tappo e agita bene per ottenere un liquido
omogeneo.
Osserva:
Hai preparato due soluzioni con diverse concentrazioni di solfato di rame.
La seconda è quella la più concentrata, perché contiene la dose maggiore
di sostanza; tra le due è quella che ha il colore più intenso.
L’acqua di calce
74
Cosa ti serve
• Una provetta • Idrossido di calcio
• Pipetta
• Un bicchiere trasparente usa e getta
• Palettina
Cosa devi fare:
• Riempi d’acqua il bicchiere
• Aggiungi idrossido di calcio e mescola, finché la soluzione non sarà
satura (se non ricordi che cos’è una soluzione satura, torna a dare
un’occhiata all’esperimento n.64)
• Attendi almeno 30 minuti: lentamente tutta la polvere sospesa si
depositerà sul fondo, lasciando l’acqua trasparente
• Con la pipetta preleva l’acqua in superficie
e riempi la provetta per tre quarti circa.
Osserva:
Acqua di calce
Hai preparato l’acqua di calce, una soluzione
molto usata in edilizia e anche nel settore
Idrossido di calcio
farmaceutico. Noi non la useremo per costruire
depositato
edifici, ma per compiere una particolare reazione
chimica. Prosegui con gli esperimenti e ne saprai di più.
73
44
74
CHIMICA IN laboratorio
L’effetto dell’anidride carbonica
75
Cosa ti serve
Cerca in casa
• La provetta di acqua • Acqua frizzante
di calce preparata
Che cosa devi fare
nell’esperimento
• Con il bicchierino, aggiungi
precedente
lentamente dell’acqua friz• Pipetta
zante all’acqua di calce nella
• Palettina
provetta, fino a riempirla.
Osserva
L’anidride carbonica presente nell’acqua frizzante ha
reagito con l’acqua di calce producendo una polvere
bianca che ha intorbidito la soluzione: è carbonato di
calcio, una sostanza molto diffusa in natura. È presente
in molti tipi di rocce, come il marmo e il travertino;
inoltre è responsabile della “durezza” dell’acqua,
poiché è il maggiore costituente del calcare.
carbonato
di calcio
Vecchie e nuove reazioni
Cosa ti serve
• Una provetta
• Pipetta
• Un bicchierino
• Palettina
76
• Un palloncino
• Acido citrico
• Carbonato di sodio
Che cosa devi fare
• Ripeti il procedimento descritto nell’esperimento 65, sostituendo l’aceto con una
palettina di acido citrico e l’idrogenocarbonato di sodio con il carbonato di sodio
Osserva
Chi si rivede! Abbiamo scoperto altre due
sostanze che reagiscono fra loro producendo bollicine di anidride carbonica capaci di
gonfiare il palloncino. Anche in questo caso
si tratta di un acido (quello citrico) e di una
base (il carbonato di sodio)
carbonato
di sodio
acido
citrico
45
CHIMICA IN laboratorio
Una moneta da ripulire
77
77
Cosa ti serve
Cerca in casa:
• Un bicchierino • Una moneta da
• Pipetta
5 centesimi opaca
• Palettina
• Acido citrico
Cosa devi fare
• Prepara una soluzione nel bicchierino versando tre pipette piene
d’acqua e aggiungendo una palettina di acido citrico
• Immergi la moneta nel bicchierino e attendi un quarto d’ora circa
• Estrai la moneta: è ancora opaca?
Osserva
La reazione chimica che abbiamo sperimentato probabilmente è conosciuta
da mamme e nonne, perché sfrutta il potere “lucidante” degli acidi sui metalli. Le monetine di rame, a contatto con l’aria si ossidano e, con il tempo,
diventano opache. Gli acidi, però, reagiscono con le sostanze che formano
quella patina opaca e la sciolgono, così la moneta ritorna a brillare come
nuova. Funziona anche con l’aceto e il succo di limone, una fonte naturale
di acido citrico.
Liquido + liquido = solido + gas!
78
carbonato
Cosa ti serve
di sodio
• Due provette • Carbonato di sodio
• Pipetta
• Solfato di rame
• Palettina
solfato di
Cosa devi fare
rame
• Versa 5 ml di acqua in ogni provetta
• Versa qualche granello di solfato di rame nella prima provetta.
anidride
Chiudila e agita per formare la soluzione
carbonica
• Versa mezza palettina rasa di carbonato di sodio nella seconda
(gas)
provetta, chiudila e agita per formare la soluzione
• Versa lentamente il contenuto della seconda provetta nella prima
carbonato
di rame
• Chiudi la provetta e agita per mischiare le due sostanze.
(sodio)
Osserva
Si sviluppano tante bollicine di gas (è anidride carbonica) e, sul fondo, si
forma una sostanza solida di colore blu-verdognolo: è il carbonato di rame.
In natura si trova spesso sotto forma di minerale in rocce come la malachite
(nella foto) e l’azzurrite.
46
CHIMICA IN laboratorio
Il ferro e il rame
Cosa ti serve
• Una provetta
• Solfato di rame
• Filo da cucito
79
• Pipetta
Cosa devi fare
• Bicchierino graduato
• Prepara una soluzione
Cerca in casa
• Una graffetta di ferro
versando nella provetta
9 millilitri di acqua e qualche granello di
solfato di rame
• Chiudi la provetta e agita bene fino a ottenere un liquido azzurro omogeneo
• Lega il filo alla graffetta, immergila nella provetta e attendi
30 minuti circa
• Vuota la provetta nel bicchierino ed estrai la graffetta
tirando il filo: che cosa vedi?
Osserva
Sulla graffetta è comparsa un’incrostazione rossiccia: è rame! Nella provetta
è avvenuta una reazione di scambio tra il rame presente in soluzione e il
ferro della graffetta.
Placcare l’alluminio
Cosa ti serve
• Due provette
• Bicchierino graduato
• Palettina
• Solfato di rame
• Un assistente adulto
Cosa devi fare
80
Cerca in casa
• Un assistente adulto
• Sale
• Un piccolo pezzetto di
pellicola di alluminio
• Nella prima provetta, prepara una soluzione mischiando 5 ml di acqua e mezza palettina di solfato di rame
• Nella seconda provetta, prepara una soluzione mischiando 5 ml di acqua e una palettina di sale
• Getta il pezzettino di alluminio nella soluzione di
solfato di rame
• Osserva: non succede nulla
• Versaci dentro la soluzione di sale: adesso che cosa vedi?
47
CHIMICA IN laboratorio
Osserva
Rapidamente il pezzetto di pellicola inizia a scurirsi: è il rame presente nella
soluzione che cerca di “fuggire” passando allo stato solido, mentre l’alluminio, al contrario, tenta di unirsi al liquido in provetta sciogliendosi. Questa
reazione, che normalmente è lentissima, viene accelerata dal sale, un “provocatore” nato!
HAI COMPLETATO IL 8° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo CHIMICO PROVETTO è tuo!
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Ora passiamo al 9° LIVELLO:
NATURA INQUIETA
48
1
2
natura inquieta
Una terra che si trasforma
81
...con l’aria
Cosa ti serve
Cerca all’aperto
• Bacinella
• Sabbia o terriccio
• Una cannuccia
• Sassolini
Cosa devi fare
• Versa un mucchietto di sabbia nella
bacinella e spingila contro le pareti,
formando un piccolo dirupo
• Aggiungi qualche sassolino
• Da dietro, crea un po’ di “vento” soffiando nella
cannuccia e osserva come si trasforma il suolo.
Osserva
Hai visto come i granelli più fini si sono sollevati, spostandosi altrove e rimodellando il tuo “suolo”? Succede anche nella realtà; con il tempo, i paesaggi
si modificano e rimodellano sotto l’azione dell’erosione, un fenomeno naturale dovuto a vari agenti. Tra questi ci sono i venti, che trascinano con sé
polveri e granelli di materia raccolti dal suolo e li scagliano con forza contro
ciò che incontrano lungo il loro percorso.
In questo modo anche le rocce più dure si possono scalfire, cambiando
aspetto in continuazione. Questo fenomeno viene chiamato corrosione.
81
82
... con l’acqua
Cosa ti serve
• Bacinella
81
Cerca in casa e all’aperto
• Un diffusore d’acqua a
spruzzo, oppure un piccolo
innaffiatoio da spiaggia
• Terra
82
Cosa devi fare
• Costruisci una piccola montagnola di terra82
al centro della bacinella
• Riempi d’acqua il diffusore e “scatena la pioggia”
spruzzando dall’alto sulla montagnola
• Osserva come si trasforma la tua montagna
Osserva
Anche l’acqua contribuisce all’erosione, sia con
le gocce della pioggia battente, sia con il cosiddetto ruscellamento.
49
natura inquieta
È un fenomeno in cui l’acqua non assorbita dal suolo inizia a scorrere
liberamente sul terreno formando piccoli corsi d’acqua. Discendendo
lungo i pendii delle montagne, questi ruscelli “scavano” il terreno, trasportando polveri e materiali fini.
83
... e con la chimica
Cosa ti serve
• Una provetta
Cerca in casa
• Aceto
• Un gessetto
Cosa devi fare
• Riempi la provetta di aceto
• Spezza il gessetto e prendine un pezzetto lungo
qualche centimetro
• Getta il pezzetto di gesso nella provetta
Osserva
Inizia subito una reazione chimica molto “frizzante”! Il gessetto contiene
carbonato di calcio che, come molte altre rocce calcaree, a contatto con
l’aceto (che è un acido) si sfalda, sviluppando tante bollicine di anidride
carbonica. In presenza di anidride carbonica, il carbonato di calcio si
trasforma in una nuova sostanza, il bicarbonato di calcio, che è solubile in acqua e viene
quindi “lavato” via, sgretolando le rocce. Il
fenomeno del carsismo si basa proprio su
questa reazione chimica di base.
83
84
Registriamo un terremoto!
Cosa ti serve
• Una bottiglia
• Un amico assistente
Cerca in casa
• Un pennarello
• Un foglio di cartoncino (più grande è, meglio è)
• Nastro adesivo
Cosa devi fare
• Fissa bene il pennarello all’imboccatura della bottiglia
con il nastro adesivo. La punta deve rimanere fuori
• Posiziona la punta del pennarello a un’estremità del
foglio e tieni ferma la bottiglia in questa posizione
• Chiedi al tuo assistete di simulare un terremoto
agitando il foglio su e giù e spostandolo al tempo
stesso in avanti.
50
84
natura inquieta
Osserva
84molto simile
Sul foglio hai tracciato uno strano grafico,
a quello che producono i sismografi durante un vero
terremoto. L’altezza e l’ampiezza delle linee disegnate
forniscono molte informazioni sul fenomeno in corso,
sia sulla natura e l’entità delle scosse, sia sulla distanza dal luogo di registrazione. Il nome di questo tipo
di grafici è sismogramma. Sotto puoi vederne un
esempio.
85
Osserva un vulcano
Cosa ti serve
• Un palloncino
Cerca in casa e all’aperto
• Un foglio di carta
• Nastro adesivo
85
85 85
• Una matita con la punta
Cosa devi fare
• Arrotola il foglio di carta a cono e fissalo con una strisciolina di nastro adesivo. Non deve essere un cono
perfetto, basta che ne ricordi la forma
• A circa 2-3 centimetri dalla cima, pratica un foro con
la matita appuntita
• Infila il palloncino dentro il cono e fai uscire l’imboccatura dal foro che hai fatto
• Soffia e gonfia il palloncino e non fermarti finché il
cono di carta si sfascerà!
Osserva
86
Hai visto in piccolo che cosa accade a un vulcano quando la sua
86camera
magmatica, il serbatoio sotterraneo del magma, si riempie sempre
86 più:
prima o poi è destinato a esplodere!.
Un’eruzione vista da fuori
Cosa ti serve
• Modellino di vulcano
• Siringa
• Bicchierini con tappo
• Idrogenocarbonato di sodio
8686
• Acido citrico
• Colorante alimentare
rosso
51
natura inquieta
Cosa devi fare
Fig. 1
• Preleva dalle buste i reagentichimici (acido citrico e idrogenocarbonato di sodio) con la
paletta e mettili nei due contenitori in dotazione
• Assicurati che il modellino di vulcano sia asciutto.
Versa nel cratere lo stesso quantitativo di reagenti,
aggiungi il colorante alimentare rosso e mescolali
insieme. (Fig.1)
• Per iniziare si possono utilizzare 10 g di ciascuna polvere. Mettine di più se vuoi ottenere un effetto più scenoFig. 2
grafico!
• Aspira con la siringa dell’acqua finché non sarà piena
Fig. 3
(Fig.2)
• Indossa gli occhiali di protezione e fai gocciolare un po’
d’acqua nel cratere del vulcano (Fig. 3). Non mettere la
mano direttamente sopra il cratere
• Le bolle inizieranno a straripare dal cratere, proprio come
il magma di una vera eruzione
• Pulisci il tuo modellino e ripeti il gioco
• Una volta terminati i prodotti in dotazione, puoi ripetere
l’esperimento prendendo dalla cucina un po’ di bicarbonato (chiedi prima
il permesso ad un adulto) e fai gocciolare sopra di esso circa 5 ml di aceto
comune invece dell’acqua.
87 Un’eruzione vista da dentro
Cosa ti serve
Cerca in casa
• Una bottiglia
87 • Olio e aceto
• Idrogenocarbonato di
sodio (se l’hai finito, funziona
anche il carbonato di sodio)
Olio
• Colorante alimentare
Olio
Cosa devi fare
Aceto
87
86
• Versa prima l’aceto e poi l’olio nella bottiglia secondo le proporzioni
Aceto che vedi nella figura
• Aggiungi qualche granello di colorante e agita un po’: l’aceto si colorerà di rosso
• Ora aggiungi una palettina di idrogenocarbonato di sodio e osserva!
86
52
natura inquieta
Osserva
Sfruttando una reazione chimica che ormai conosciamo bene, abbiamo
scatenato un grande ribollio di “lava” reso particolarmente evidente dall’olio e dal colorante rosso. Quando l’aceto (che è un acido) reagisce con
l’idrogenocarbonato di sodio, prende il via la tipica reazione frizzante che
produce bollicine piene di anidride carbonica. Queste risalgono in superficie portandosi dietro un po’ di aceto colorato lungo lo strato di olio. Giunte
in cima, però, il gas esce dalla bottiglia e “abbandona” l’aceto, che quindi
ricade verso il fondo, mentre nuove bolle iniziano a salire, in un agitato (e
colorato) movimento generale.
88
88
... e il crollo finale
Cerca in casa e all’aperto
Cosa ti serve
• Sabbia
• Un palloncino
Cosa devi fare
• Gonfia il palloncino e tienilo chiuso con le dita
• Ricopri il palloncino di sabbia, formando una
montagnola da cui sbucherà solo l’imboccatura
(continua a tenerla chiusa)
• Togli le dita e lascia sgonfiare il palloncino.
Che cosa accade?
Osserva
Mentre il palloncino si sgonfia, il vulcano crolla su se stesso e si forma un
ampio cratere nella sabbia. Anche in questo esperimento, il palloncino
rappresenta la camera magmatica di un vulcano; il suo repentino sgonfiamento, analogo allo svuotamento che si verifica dopo un’imponente
eruzione, l’ha indebolita e non è stata più in grado di sostenere la struttura
sovrastante che, pertanto, è “collassata”, formando una caldera.
8
88
88
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E quando ci si mette l’atmosfera...
C’è aria di tempesta
Cosa ti serve
• Due bottiglie
• Connettore
• Colorante
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• Un assistente adulto e il permesso di schizzare un po’
d’acqua durante l’esperimento
Cosa devi fare
• Versa qualche granello di colorante in una delle due bottiglie.
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89
natura inquieta
• Chiedi al tuo assistente di riempirla di acqua calda fino all’orlo e di
chiuderla con il connettore.
• Riempi l’altra bottiglia di acqua fredda.
• Capovolgi la bottiglia d’acqua fredda sull’altra e avvitala sul connettore, in modo che stiano una sull’altra “a clessidra”.
• Attendi qualche minuto e guarda che cosa accade.
Osserva
Dopo un po’, l’acqua nella bottiglia superiore inizierà a colorarsi. L’acqua
calda (quella che abbiamo colorato) è più leggera di quella fredda e tende a
sollevarsi, proprio come l’aria. A contatto con l’acqua fredda, crea una corrente ascendente, cioè “che sale”. Contemporaneamente l’acqua fredda
scende nella bottiglia sotto, per riempire lo spazio lasciato dall’acqua calda
che è salita. Talvolta questa circolazione di correnti avviene anche nell’atmosfera, con fronti d’aria calda che si avvicendano ad altri di aria fredda; si creano quindi le tipiche turbolenze che possono far scoppiare una tempesta.
Arriva un tornado!
9090
Cosa ti serve
• Due bottiglie
• Connettore
Cosa devi fare
• Riempi una bottiglia d’acqua per po’ di più di metà
• Avvita il connettore in cima alla bottiglia e stringi bene
• Avvita l’altra bottiglia dalla parte opposta del connettore, sempre stringendo bene
• Capovolgi il tutto, in modo che la bottiglia con l’acqua sia in alto e quella
vuota sia in basso. Afferra subito la bottiglia vuota vicino al connettore e
fai con la mano un movimento rotatorio deciso, ma non forte.
Osserva
In breve l’acqua inizierà a defluire dalla bottiglia piena a quella vuota creando un vortice che simula esattamente un tornado.
HAI COMPLETATO IL 9° LIVELLO!
Hai attaccato tutti gli adesivi?
Il trofeo FENOMENO PLANETARIO è tuo!
Corri a incollarlo nella bacheca
Ora passiamo al 10° LIVELLO:
NATURA CHE VIVE E CRESCE
54
natura che
natura
viveinquieta
e cresce
Questi esperimenti richiederanno più tempo e pazienza degli altri,
caratteristiche fondamentali per un vero scienziato. Questi ultimi adesivi
“verdi” dovranno attendere un po’ prima di essere applicati, ma alla fine
ne sarà valsa la pena. Non solo riuscirai a finire il tabellone, ma scoprirai
anche i segreti di una scienza speciale, che potrai sperimentare ancora in
giardino, nell’orto, sul balcone… dei laboratori sempre aperti!
Una pianta sta per nascere:
che cosa le servirà?
Il terreno?
Cosa ti serve
• Un bicchierino
• Un vasetto
• Palettina
• Pipetta
• Torba
• Semi
91
Cerca in casa
• Un sottovaso o un altro contenitore
in plastica di riciclo
• Cotone idrofilo
Cosa devi fare
• Appoggia il vasetto sul sottovaso
• Metti un batuffolo di cotone nel vasetto e riempilo di torba. Prendi
pochi semi dalla bustina e posane alcuni sul cotone e altri nel vasetto,
procedendo in questo modo:
- Con la palettina, scava alcune buchette distanziate nella torba
- Poni i semi al loro interno e ricopri le buchette con la torba circostante
- Versa dell’acqua nel bicchierino e usala per inumidire la torba nel vasetto, senza inzupparla. Usa la pipetta per innaffiare i semi sul cotone.
- Attendi qualche giorno e controlla se i semi germogliano.
Osserva
Dopo alcuni giorni vedrai che i semi sono germogliati sia nel cotone, sia nella torba. Questo significa che il terreno è utile, ma non fondamentale per la
germinazione dei semi. Chiamiamo così il processo in cui le piantine “sbucano” dal seme per iniziare il percorso che le trasformerà in piante “adulte”.
Dopo la germinazione, le cose cambiano. Le piante hanno bisogno di nutrimento per irrobustirsi e lo “succhiano” proprio dal terreno, con le radici. I
germogli nel cotone, quindi, avranno bisogno di un trasferimento nella terra
per continuare a crescere.
55
NAtura che vive e cresce
La luce?
92
Cerca in casa:
Cosa ti serve
• Cotone idrofilo
• Un bicchierino
• Un sottovaso o un altro contenitore
• Pipetta
in plastica di riciclo
• Semi
Cosa devi fare
• Appoggia due batuffoli di cotone nel sottovaso
• Prendi alcuni semi dalla bustina e posane metà sul primo batuffolo e
metà sull’altro, poi inumidisci i batuffoli con la pipetta
• Lascia il primo batuffolo esposto alla luce e copri il secondo con il bicchierino. Attendi qualche giorno, mantenendo sempre il cotone umido,
e controlla se i semi germogliano.
Osserva
Con il passare dei giorni vedrai che entrambi i batuffoli presentano dei semi
germogliati. Possiamo quindi concludere che la luce non è indispensabile in
questo particolare momento della crescita di una pianta. Ricordi? Di solito i
semi germinano sotto terra. In seguito, però, diventerà fondamentale, poiché è la fonte di energia che metterà in moto la fotosintesi clorofilliana.
Andando avanti con i nostri esperimenti ne sapremo di più!
L’aria?
93
Cosa ti serve
Cerca in casa:
• Palettina
• Due bicchierini
• Torba
trasparenti
• Semi
Cosa devi fare
• Versa dell’acqua nel primo bicchierino e riempilo per
circa un terzo
• Metti della torba nel secondo bicchierino
• Prendi alcuni semi dalla bustina e mettine metà nel primo bicchierino e metà nell’altro, seguendo i consigli per la semina elencati
nell’esperimento 91
• Innaffia il bicchierino con la torba e mantienila sempre umida
• Attendi qualche giorno e controlla se i semi germogliano.
Osserva
Dopo un po’ di giorni vedrai che i semi immersi in acqua non sono riusciti
a germogliare. Alcuni forse ci hanno “provato”, ma l’assenza di aria gli ha
impedito di crescere. I semi piantati nella torba, invece, sono cresciuti bene.
Questo significa che l’aria è proprio necessaria!
56
natura che vive e cresce
E SE MANCA L’ACQUA?
94
Germinazione a secco? Proviamo!
Cosa ti serve
• Pipetta
• Semi
Cerca in casa
• Un sottovaso o un piccolo contenitore in plastica di riciclo
• Cotone idrofilo
Cosa devi fare
• Appoggia due batuffoli di cotone nel sottovaso
• Prendi alcuni semi dalla bustina e posane metà sul
primo batuffolo e metà sull’altro
• Inumidisci il primo batuffolo con la pipetta e lascia “a secco” l’altro. Applica delle etichette per ricordare quale dei due lascerai senz’acqua
• Attendi qualche giorno, mantenendo umido solo il primo batuffolo, e
controlla se i semi germogliano.
Osserva
Con i giorni, i semi nel batuffolo umido inizieranno a germogliare, mentre
gli altri resteranno tali e quali. Il motivo è semplice: l’acqua è importantissima per le piante, sia prima della germinazione, sia dopo. Non se ne può
proprio fare a meno!
Cambiamo liquido
Cosa ti serve
• Pipetta
• Un bicchierino
• Semi
Cerca in casa:
• Un sottovaso o un piccolo
contenitore in plastica di riciclo
• Aceto
95
ACQU A
ACETO
Cosa devi fare
• Appoggia due batuffoli di cotone nel
sottovaso e prendi alcuni semi dalla
ACETO
bustina
ACQUA
• Posane metà sul primo batuffolo e metà
sull’altro poi, usando la pipetta, inumidisci il primo batuffolo con l’acqua
• Versa un po’ di aceto nel bicchierino e
usalo per inumidire il secondo batuffolo. Applica delle etichette per ricordare in quale dei due hai messo l’aceto
• Attendi qualche giorno, mantenendo umidi i batuffoli con il rispettivo
liquido, e controlla se i semi germogliano.
57
NAtura che vive e cresce
Osserva
Dopo qualche giorno vedrai che i semi che hanno ricevuto l’acqua saranno
germogliati, mentre quelli che sono rimasti a contatto con l’aceto non ce
l’hanno fatta. L’aceto, che è un acido, non è proprio
96
l’ideale per le piante!
E se manca il vaso?
Gli ovetti capelloni
Cosa ti serve
• Un bicchierino
• Semi
Cerca in casa:
• Gusci di uova e rispettivo portauova. Ti consigliamo di appostarti in cucina e suggerire al
cuoco di turno una cena a base di frittata!
Cosa devi fare
• Chiedi a chi userà le uova di romperle a metà cercando di non spezzettare troppo il guscio
• Sciacqua i mezzi gusci che hai recuperato e disponili nelle buchette del
portauova
• Riempili di torba e pianta un po’ di semi, seguendo i consigli elencati
nell’esperimento 91
• Innaffia e mantieni umida la torba nei giorni successivi. Osserva che cosa
succede.
Osserva
Il tempo passerà e alle tue uova inizieranno a crescere… i capelli! Verdi
capelli di ottima rucola, per la precisione: benvenute piantine!
Osserva le piante mentre…
97
… crescono
Cosa ti serve
Cerca in casa:
• Una provetta
• Carta assorbente da cucina
• Pipetta
• Un bicchiere trasparente
carta
• Semi
assorbente
Cosa devi fare
• Arrotola un foglio di carta assorbente e infilalo nella provetta
• Inserisci dei semi tra il foglio di carta e la parete della provetta, in
modo che siano visibili dall’esterno
• Con la pipetta inumidisci la carta assorbente, in modo che l’acqua
raggiunga i semi
58
semi
mi
Carta
assorbente
natura che vive e cresce
• Metti la provetta nel bicchiere, in modo che stia in piedi e bene in vista
• Controlla ogni giorno lo sviluppo dei semi, mantenendo sempre umida la
carta nella provetta.
Osserva
Hai creato un’esclusiva “vetrina” dove osservare in diretta la crescita delle
piantine, a partire dai primi istanti in cui si fanno largo fuori dal seme. La prima a spuntare sarà la radichetta, che si sviluppa verso il basso e, nel tempo,
si trasformerà nelle radici. Poi emergerà anche il fusticino, che si dirigerà
verso l’alto e, in breve, ospiterà le prime foglioline.
98
… compiono la fotosintesi
Cerca in casa:
Cosa ti serve
• Un barattolo trasparente 97
• Bacinella Ossigeno
• Idrogenocarbonato di sodio • Una grande foglia di edera
Carta
assorbente
• Un piccolo sasso
Semi
Cosa devi fare
• Riempi d’acqua la bacinella e sciogli dentro due palettine di idrogenocarbo98
nato di sodio. Sarà la tua fonte di anidride carbonica
• Appoggia sul fondo la foglia, tenendola ferma con il sasso,
ed esponila alla luce del sole
Ossigeno
• Dopo circa un’ora, controlla il vasetto.
Osserva
Vedrai tante bollicine sulla foglia e
tutto intorno. Da dove vengono?
E che cosa contengono?
Esponendo la foglia alla luce del sole
e fornendo anidride carbonica con
l’idrogenocarbonato di sodio, abbiamo messo insieme gli “ingredienti”
necessari per dare il via alla fotosintesi clorofilliana.
Si tratta del fondamentale processo con cui le piante trasformano le
sostanze grezze assorbite dall’ambiente nel loro vero nutrimento: la
linfa elaborata, ricca di glucosio. E non finisce qui! Dalla fotosintesi deriva
anche un prodotto di “scarto” che per noi è preziosissimo, cioè l’ossigeno
che respiriamo. Di solito non lo vediamo, perché è un gas trasparente, ma
se ci trasferiamo sott’acqua, le cose cambiano: si vedono le bolle!
59
natura CHE VIVE E CRESCE
Prepara il tuo vivaio
99
Dal seme…
Cerca in casa:
Cosa ti serve
• I semi e la torba rimasti • Un portauova di cartone
• Pipetta
Cosa devi fare
• Riempi ogni buchetta del portauova con la torba. Se non ne hai abbastanza usa del normale terriccio. Se vuoi, puoi inserirla dentro i gusci
delle uova, come nell’esperimento 96
• Pianta qualche seme in ogni buchetta e innaffia con la pipetta
• Scegli un posto riparato e mantieni umido il terreno finché non spunteranno le piantine.
Osserva
• Hai realizzato un perfetto semenzaio, cioè un piccolo vivaio dove i
semi possono germinare in tutta tranquillità e trasformarsi con calma in
giovani piante. Quando i germogli spunteranno, assicurati che ricevano
abbastanza luce: ora sai che è importante.
… alla terra
Cosa ti serve
• Il semenzaio che hai
preparato nell’esperimento
precedente, con le piantine
ormai sviluppate
100
Cerca in casa:
• Un angolo di orto o giardino e il permesso
di piantare la tua piccola coltura biologica.
In alternativa potrai usare un grande vaso
pieno di terriccio
• Un vero innaffiatoio
• Paletta da giardinaggio (o da spiaggia)
Cosa devi fare
• Con la paletta, scava una buca nel terreno e fai in
modo che il tuo semenzaio germogliato ci possa
entrare
• Ricopri la buca di terra, facendo molta attenzione a
non seppellire le piantine
• Innaffia regolarmente, ma sempre con moderazione.
Osserva
Hai potuto eseguire il trapianto “in blocco” del tuo
semenzaio, perché il portauova è fatto di un materiale biodegradabile. Il terreno lentamente lo assorbirà,
senza che questo lo inquini.
60
COMPLIMENTI! Non solo ti sei aggiudicato
l’ultimo trofeo, diplomandoti BOTANICO IN
ERBA, ma hai terminato anche il tuo percorso
sperimentale e, con la bellezza di 100
esperimenti riusciti, ti sei guadagnato il titolo
di PICCOLO GENIO DELLE SCIENZE!
Ecco i trofei da ritagliare e incollare nella tua bacheca
personale a pagina 63.
ASSO DELL’ARIA
SPECIALISTA
DEI FLUIDI
GRAN MAESTRO
DELLE FORZE
MACCHINISTA
CAPO
LUMINARE
DELL’OTTICA
MAGO DEI COLORI
CHIMICO JUNIOR
CHIMICO PROVETTO
FENOMENO
PLANETARIO
BOTANICO IN ERBA
TROFEO SPECIALE
PICCOLO GENIO DELLE SCIENZE
61
LA BACHECA DEI TROFEI
ASSO DELL’ARIA
SPECIALISTA
DEI FLUIDI
GRAN MAESTRO
DELLE FORZE
MACCHINISTA
CAPO
LUMINARE
DELL’OTTICA
MAGO DEI COLORI
CHIMICO JUNIOR
CHIMICO PROVETTO
FENOMENO
PLANETARIO
BOTANICO IN ERBA
TROFEO SPECIALE
PICCOLO GENIO DELLE SCIENZE
63
REGOLE DI SICUREZZA DEI REAGENTI CHIMICI CONTENUTI NEL GIOCO:
leggere con attenzione e conservare per futura referenza
Identificatore del prodotto
DENOMINAZIONE
RAME SOLFATO PENTAIDRATO Ph.Eur
Rame solfato pentaidrato CAS NUMBER 7758-98-7
Nr. CE: 231-847-6
H302 Nocivo se ingerito.
H315 Provoca irritazione cutanea.
H319 Provoca grave irritazione oculare.
H410 Molto tossico per gli organismi acquatici con effetti di lunga durata.
P273 Non disperdere nell’ambiente.
P280 Indossare guanti/indumenti protettivi/proteggere gli occhi/il viso.
P301+P312 IN CASO DI INGESTIONE accompagnata da malessere: contattare un CENTRO ANTIVELENI
o un medico. Indurre il vomito solo su indicazione del medico.
P302+P352 IN CASO DI CONTATTO CON LA PELLE: lavare abbondantemente con acqua e sapone.
P501 Smaltire il prodotto/recipiente secondo le normative locali.
Identificatore del prodotto
DENOMINAZIONE
CALCE IDRATA
Calcio diidrossido; Numero di registrazione (CE): 01-2119475151-45;
Nr. CAS: 1305-62-0; Nr. CE: 215-137-3
Calcio idrossido CAS NUMBER 1305-62-0
H315 Provoca irritazione cutanea.
H335 Può irritare le vie respiratorie.
P261 Evitare di respirare la polvere/i fumi/i gas/la nebbia/i vapori/gli aerosol.
P280 Indossare guanti/indumenti protettivi/Proteggere gli occhi.
P305/351/338 IN CASO DI CONTATTO CON GLI OCCHI: sciacquare accuratamente per parecchi minuti.
Togliere le eventuali lenti a contatto se è agevole farlo. Continuare a sciacquare.
P304/340 IN CASO DI INALAZIONE: trasportare l’infortunato all’aria aperta e mantenerlo a riposo in
posizione che favorisca la respirazione.
P302/352 IN CASO DI CONTATTO CON LA PELLE: lavare abbondantemente con acqua e sapone.
P501 Smaltire il prodotto/recipiente secondo le normative locali.
Identificatore del prodotto
DENOMINAZIONE
SODIO CARBONATO MONOIDRATO Ph.Eur.
Nr. CAS: 5968-11-6; Nr. CE: 207-838-8
Sodio carbonato monoidrato CAS NUMBER 5968-11-6
H319 Provoca grave irritazione oculare.
P264 Lavare accuratamente con acqua dopo l’uso.
P280 Indossare guanti/indumenti protettivi/proteggere gli occhi/il viso.
P305+P351-P338 IN CASO DI CONTATTO CON GLI OCCHI: sciacquare accuratamente per parecchi
minuti. Togliere le eventuali lenti a contatto se è agevole farlo. Continuare a sciacquare.
P337+P313 Se l’irritazione degli occhi persiste, consultare un medico.
Identificatore del prodotto
DENOMINAZIONE ACIDO CITRICO MONOIDRATO
Numero di registrazione (CE): 0200260;
Nr. CAS: 5949-29-1; Nr. CE: 201-069-1
Acido citrico CAS NUMBER 5949-29-1
H315 Provoca grave irritazione oculare
P264 Lavare accuratamente con acqua dopo l’uso.
P280 Indossare guanti/indumenti protettivi/proteggere gli occhi/il viso.
P305+P351-P338 IN CASO DI CONTATTO CON GLI OCCHI: sciacquare accuratamente per parecchi
minuti. Togliere le eventuali lenti a contatto se è agevole farlo. Continuare a sciacquare
P337+P313 Se l’irritazione degli occhi persiste, consultare un medico.
Identificatore del prodotto
DENOMINAZIONE SODIO BICARBONATO
Idrogenocarbonato di sodio; Numero di registrazione (REACH): 01-2119457606-32-007;
Nr. CAS: 144-55-8;
Sodio bicarbonato CAS NUMBER 144-55-8
P304/340 IN CASO DI INALAZIONE: trasportare l’infortunato all’aria aperta e mantenerlo a riposo in
posizione che favorisca la respirazione.
P302/352 IN CASO DI CONTATTO CON LA PELLE: lavare abbondantemente con acqua e sapone.
Se l’irritazione persiste consultare un medico.
P305+P351-P338 IN CASO DI CONTATTO CON GLI OCCHI: sciacquare con abbondante acqua per
almeno 15 minuti tenendo le palpebre ben separate. Evitare forte flusso d’acqua in quanto potrebbe
causare danno alla cornea. Consultare il medico.
P301+P312 IN CASO DI INGESTIONE: sciacquare la bocca con abbondante acqua. Poi fare bere al
soggetto molta acqua. Consultare un medico.
Numeri telefonici di emergenza
Centro antiveleni di Milano 02 66101029 (CAV Ospedale Niguarda Ca’ Granda - Milano) (H24)
Centro antiveleni di Pavia 0382 24444 (CAV IRCCS Fondazione Maugeri - Pavia)
Centro antiveleni di Bergamo 800 883300 (CAV Ospedali Riuniti - Bergamo)
Centro Antiveleni di Firenze 055 7947819 (CAV Ospedale Careggi - Firenze)
Centro Antiveleni di Roma 06 3054343 (CAV Policlinico Gemelli - Roma)
Centro Antiveleni di Roma 06 49978000 (CAV Policlinico Umberto I - Roma)
Centro Antiveleni di Napoli 081 7472870 (CAV Ospedale Cardarelli - Napoli)
REF.51755