Scopo
Questo esperimento mostra in modo semplice ma sorprendente l’azione della forza centripeta.
Età
Dai 4 anni.
Materiali
Un palloncino preferibilmente di colore chiaro
una moneta.
Note di sicurezza
Prima di gonfiare il palloncino far entrare la moneta fino in fondo, in modo da eliminare il rischio di inalazione mentre si gonfia il palloncino.
Presentazione
. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe
. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo
. spieghiamo ai bambini che questo esperimento dimostra l’azione della forza centripeta
. infiliamo una moneta nel palloncino sgonfio e gonfiamo il palloncino in modo che possa essere facilmente tenuto con una mano
. chiudiamo il palloncino con un nodo
. teniamo il palloncino in alto con la mano aperta sul nodo
. iniziamo a farlo roteare
. quando la moneta avrà preso velocità fermiamo la mano. Se vogliamo possiamo anche mettere l’indice dell’altra mano sotto al palloncino
. la moneta continuerà a ruotare nel palloncino a lungo
http://www.arvindguptatoys.com/toys/deatofwell.html
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Osservazioni e conclusioni
La forma del palloncino costringe la moneta (o qualsiasi altro oggetto posto al suo interno) a muoversi in un percorso circolare. Se la moneta non fosse costretta a stare all’interno del palloncino, si muoverebbe in linea retta.
La forza che tiene la moneta in movimento è la forza centripeta, che è la forza che tira gli oggetti verso il centro quando sono in rotazione.
L’ inerzia mantiene la moneta in rotazione all’interno del palloncino, anche quando smettiamo di girarlo. La legge dell’inerzia afferma che un corpo in movimento (la moneta) rimane in movimento fino a quando una forza esterna non interviene su di esso.
La moneta rallenta a causa dell’attrito e alla fine cade perché la gravità la tira verso il basso. Attrito e gravità sono le forze esterne che sconfiggono l’inerzia.
Diciamo quindi che quando la velocità della moneta diminuisce a causa dell’attrito contro il palloncino, la moneta si sposta più in basso a causa della gravità.
Mentre la moneta si muove produce un forte rumore: i lati ruvidi della moneta non rotolano uniformemente contro la parete del palloncino, ma rimbalzano di qua e di là mettendo in vibrazione le pareti del palloncino.
Queste vibrazioni della superficie del palloncino vengono trasmesse molto efficacemente nell’aria dal palloncino stesso, un po’ come le vibrazioni in una corda di violino di trasmettono nell’aria dal corpo del violino.
Più veloce fai ruotare l’oggetto, più veloce è la vibrazione e quindi più alto è il tono; più la moneta è lenta, più il suono è grave.
Altri link
http://www.arvindguptatoys.com/toys/deatofwell.html
http://www.thenakedscientists.com/HTML/experiments/exp/roaring-balloon/
http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/spinning-penny
http://www.videojug.com/film/how-to-make-a-coin-spin-inside-a-balloon
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