Giochi delle Scienze Sperimentali 2013

Associazione Nazionale Insegnanti
di Scienze Naturali
Giochi delle Scienze Sperimentali 2013
A – VIRUS
I virus sono entità biologiche costituite essenzialmente da una molecola di acido nucleico (materiale genetico)
racchiusa in un involucro proteico, detto capside; non contengono citoplasma, ribosomi né altre strutture
cellulari.
Non sono in grado di replicarsi in modo autonomo, ma solo utilizzando le strutture e i processi delle cellule in cui
si insediano. Sono pertanto chiamati parassiti obbligati.
Raggiunta la cellula da infettare, il virus immette in essa il suo materiale genetico e, utilizzando le strutture
cellulari, si riproduce in numerose copie. Tale riproduzione spesso procede fino alla morte della cellula ospite, da
cui poi dipartono le copie del virus formatesi.
Le immagini rappresentano le varie fasi della riproduzione del virus.
A
1.
B
C
D
E
La corretta sequenza delle fasi è:
a.
b.
c.
d.
C – E –B – A – D
B–A–C–E–D
E–C–A–B–D
D–C–B–A–E
I virus sono in media 100 volte più piccoli di una cellula
Le dimensioni della maggior parte delle cellule variano da 1 a qualche decina di micrometri.
Il micromètro (simbolo: µm) è un'unità di misura della lunghezza corrispondente a un milionesimo di metro
(cioè 1 millesimo di millimetro). Ovvero: 1μm = 1×10−6 m.
2.
L’ordine di grandezza delle dimensioni di un virus è pertanto:
a.
b.
c.
d.
10-7 m
10-5 m
10-8 m
10-3 m
Nella tabella sono riportate alcune malattie virali, con la durata dell’incubazione (periodo di tempo che
intercorre tra l'esposizione ad un agente infettivo e il manifestarsi dei sintomi della malattia) e la via di
trasmissione del virus.
malattia
incubazione
(in giorni)
via di
trasmissione
3.
varicella
parotite
rosolia
morbillo
influenza
poliomelite
epatite A
14-16
14-18
16-18
10-14
1-3
7-14
15-50
aerea
aerea
aerea
aerea
aerea
oro-fecale
oro-fecale
Marco ha contratto la varicella ed è assente da scuola da 3 giorni. Ieri, 13 marzo, Gianni gli ha fatto visita. Ha
saputo poi di non aver mai contratto questa malattia.
Gianni potrà essere certo di non ammalarsi se non si sarà manifestato alcun sintomo entro:
a.
b.
c.
d.
4.
il 20 marzo
il 23 marzo
il 10 aprile
nessuno dei casi precedenti
Anna ha la febbre e una forte nausea. Si ricorda di aver mangiato delle cozze crude due settimane fa.
Quale malattia potrebbe aver contratto?
La prevenzione nei confronti di alcune malattie causate da virus o batteri consiste nella vaccinazione.
I vaccini sono preparati costituiti da microorganismi attenuati o da parti di essi, che, inoculati, stimolano il
sistema immunitario dell’individuo a produrre anticorpi specifici per l’agente microbico inoculato.
5.
Anna, un’adolescente, si è vaccinata contro il morbillo quando aveva 3 anni.
Lo scorso anno ha contratto la rosolia. Ciò è dovuto al fatto che:
a.
b.
c.
d.
Il vaccino contro il morbillo non è efficace contro la rosolia
La durata della vaccinazione era limitata
Non esiste alcun vaccino contro la rosolia
La malattia contratta da Anna non era rosolia
B – Il regno dei ghiacci
La calotta polare artica si estende dal Circolo polare artico al Polo Nord, la calotta polare antartica dal Circolo
polare antartico al Polo Sud.
Il clima di queste regioni è caratterizzato da una temperatura media dei mesi estivi minore di 10°C. Le
precipitazioni sono scarse e in gran parte sotto forma di neve.
La parte dell’Europa interessata da questo tipo di clima comprende la parte settentrionale della penisola
Scandinava, l’Islanda e la Russia del nord.
Il bioma che rappresenta queste regioni è la tundra, caratterizzata dall’assenza di alberi ad alto fusto e da una
copertura nevosa che dura sei mesi o più. Il terreno sotto la superficie è permanentemente ghiacciato
(permafrost) e solo la parte superiore si scongela durante l’estate. Si tratta di un ambiente difficile,
caratterizzato dalla presenza di muschi, licheni e piccoli arbusti che generalmente non superano una decina di
centimetri d’altezza. La vita si svolge soprattutto durante l’estate, quando si verifica per le erbe una breve
stagione di fioritura, compaiono alcuni uccelli migratori e si sviluppano molti insetti. Tra gli animali tipici della
tundra alcuni sono erbivori, come le renne, i caribù e i lemming, piccoli roditori, altri sono carnivori, come i lupi e
le volpi artiche.
6.
Per quale motivo in tali regioni anche durante l’estate le temperature sono così basse?
a. Perché anche durante l’estate il Sole è presente solo per poche ore
b. Perché i raggi solari arrivano al suolo sempre con una forte inclinazione
c. Perché durante l’estate il Sole non raggiunge mai il punto più alto del cielo (lo zenit)
d. Perché l’altezza massima del Sole durante l’estate è di 66 ½ ° circa
e. Per la presenza di enormi quantità di ghiaccio che raffreddano il clima
7.
Nel giorno del solstizio d’estate un bastone viene piantato verticalmente nel suolo di una località situata nei
pressi del circolo polare artico. A mezzogiorno rispetto ad un identico bastone piantato nel suolo di una
località situata in Italia il bastone piantato al circolo polare artico:
a. Produrrà un’ombra più lunga
b. Produrrà un’ombra più corta
c. Non produrrà ombra
d. Produrrà un’ombra più chiara
e. Produrrà un’ombra più scura
8.
Foche e pinguini sono animali particolarmente adattati all’ambiente polare. Nel loro tessuto sottocutaneo è
presente una notevole quantità di lipidi. Si tratta di un importante adattamento per:
a. Rendere l’animale più leggero.
b. Costituire una riserva di energia in grado di consentire la termoregolazione
c. Limitare l’ingresso dell’acqua nell’organismo
d. Limitare la perdita di acqua con la traspirazione
e. Sciogliere sostanze liposolubili
9.
Quale dei seguenti ipotetici mammiferi è meglio adattato al clima polare?
Alimentazione
Animale
1
Animale
2
Animale
3
Animale
4
Animale
5
a.
b.
c.
d.
e.
Tronco del corpo muscoloso,
pieghevole, agilissimo, poggia su arti
dalle zampe morbide.
Tronco del corpo snello ed elegante,
Erbivoro poggia su arti esili muniti di zoccoli
piccoli e leggeri.
Tronco del corpo massiccio e
notevolmente allungato, poggiato su
Onnivoro arti corti e solidi, terminanti con dita
di media dimensione, armate di
potentissime unghie falcate.
Tronco del corpo particolarmente
Erbivoro slanciato, poggiato su arti lunghi,
terminanti con lunghe dita.
Tronco muscoloso e scattante,
ponderoso nella parte anteriore,
Carnivoro fianchi e ventre sono più snelli e
rientranti. Arti forti, diritti, saldi, dai
muscoli di acciaio
Onnivoro
Pelliccia
Grasso
accumulato
sotto la
pelle
Taglia
Chiara e mediamente
folta
Assente
Piccola
Chiara e rasa
Presente
Strato sottile
Piccola
Chiara e folta
Presente
Strato
spesso
Medio –
grande
Di colorazione
variabile e folta
Assente
Grande
Di colore grigio-fulvo
e macchiettata di
scuro solo nella parte
superiore del capo
Presente
Medio grande
Caratteristiche morfologiche e
anatomiche
Animale 1
Animale 2
Animale 3
Animale 4
Animale 5
C - ONDE SISMICHE
Le onde sismiche che si generano durante un terremoto possono essere di tre tipi:
 le onde P (primarie o longitudinali) si propagano per compressione e dilatazione ed, essendo le più
veloci, sono le prime ad essere registrate dai sismografi
 le onde S (secondarie o trasversali) di tipo ondulatorio provocano scosse sussultorie e giungono in
superficie dopo le onde P
 le onde L (lunghe o superficiali) provocano scosse ondulatorie e sono relativamente lente.
Il tempo che intercorre tra l’arrivo delle onde P e l’arrivo delle onde L fornisce la distanza tra l’epicentro e la
stazione registrante. Il metodo si basa sull’utilizzo di curve dette dromocrone. La dromocrona delle onde P e la
dromocrona delle onde S iniziano dall’epicentro e divergono sempre più man mano che si allontanano
dall’origine
Il grafico riporta le dromocrone, relative a un osservatorio sismologico. Le curve dromocrone riportano i tempi
di arrivo delle onde sismiche ai sismografi (in secondi dall’inizio del sisma) in funzione della distanza percorsa
(in km). La distanza tra le curve, misurata come intervallo di tempo sull’asse delle ordinate, esprime il ritardo di
arrivo di un tipo di onda dall’altro.
10. I sismografi posizionati nella stazione sismologica hanno registrato, per un certo terremoto, l’arrivo delle
onde S con un ritardo di 100 s rispetto alle onde P.
La distanza dell’epicentro dall’osservatorio sismologico è:
a. 300 km
b. 600 km
c. 1200 km
d. 1600 km
11. I sismografi dello stesso osservatorio sismologico registrano in una seconda occasione le onde prodotte da
un nuovo terremoto, il cui epicentro si trova alla distanza di 600 km. Qual è il ritardo in secondi delle onde S
rispetto alle onde P, quando il sisma è registrato dall’osservatorio sismologico?
a. 85 s
b. 100 s
c. 185 s
d. 50 s
12. Sempre in occasione del secondo fenomeno sismico, con quale ritardo in secondi rispetto alle onde P sono
registrate le onde L in quell’osservatorio sismologico?
a. 485 s
b. 400 s
c. 50 s
d. 100 s
13. Se si esamina la velocità di propagazione delle onde L, S e P in base ai dati forniti dal grafico, si osserva che:
a. la velocità delle onde L, S e P aumenta in modo costante man mano che aumenta la distanza
dall’epicentro
b. la velocità delle onde L aumenta man mano che aumenta la distanza dall’epicentro, mentre
diminuisce la velocità delle onde S e P
c. la velocità delle onde L rimane costante man mano che aumenta la distanza dall’epicentro, mentre
aumenta la velocità delle onde S e P
d. la velocità delle onde L rimane costante man mano che aumenta la distanza dall’epicentro, mentre
diminuisce la velocità delle onde S e P
14. Nel caso si verificasse un terremoto, quali tra i seguenti comportamenti dovrebbero essere evitati?
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Se presente, mettersi su di un balcone o un terrazzo
Scendere rapidamente ai piani inferiori dell’edificio
Mettersi sotto un tavolo robusto o vicino ai muri maestri della casa
Chiudere il gas
Usare il telefono solo in caso di grave difficoltà
Se si è in strada, appoggiarsi ad un edificio
D - TOVAGLIOLI DI CARTA
Marco vuole conoscere il potere assorbente di 4 diverse marche di tovaglioli di carta.
Decidendo di determinare inizialmente la velocità di assorbimento, procede in questo modo:
 disegna su ogni tovagliolo una circonferenza di 4 cm di diametro
 pone al centro di ogni circonferenza 4 gocce di acqua
 cronometra il tempo impiegato dall’acqua per raggiungere la circonferenza
 ripete il procedimento per 3 volte per ciascun tovagliolo, riportando i dati registrati nella seguente tabella.
A
Prova 1
(tempo in secondi)
8,5
Prova 2
(tempo in secondi)
6
Prova 3
(tempo in secondi)
6,3
B
10,7
9,1
9,3
C
12
8
10,6
D
5
3,8
4,7
Marca tovagliolo
15. Quale marca di tovaglioli risulta migliore relativamente al parametro considerato?
16. Con quale velocità media si muovono le 4 gocce d’acqua nel tovagliolo di marca D?
In un secondo momento Marco vuole valutare la quantità d’acqua assorbita da ciascun tipo di tovagliolo.
Non sapendo quale procedimento adottare, invia una mail ai suoi amici affinché gli suggeriscano come operare.
Queste le mail ricevute da: Giorgio, Anna, Paolo.
Giorgio: Riempi con la stessa quantità d’acqua 4 recipienti uguali. In ciascuno di essi immergi uno dei 4 tovaglioli.
Quando il tovagliolo sarà completamente bagnato estrailo dal recipiente e strizzalo facendo cadere l’acqua nel
recipiente stesso. Determina la quantità d’acqua che è rimasta nel recipiente.
Anna: Taglia da ciascun tovagliolo una striscia larga 1 cm e lunga 6 cm. Con una penna disegna un linea alla
distanza di 1 cm da ciascun estremo della striscia. Riempi un bicchiere d’acqua.
Con una pinzetta tieni verticalmente la striscia e immergila nell’acqua fino alla prima linea. Estrai la striscia
quando l’acqua ha raggiunto la seconda linea. Determina l’intervallo di tempo richiesto per lo spostamento
dell’acqua dalla prima alla seconda linea.
Paolo: Disegna su ciascun tovagliolo un cerchio (i cerchi devono essere equivalenti). Fai cadere al centro del
cerchio delle gocce d’acqua. Conta il numero di gocce che devono essere aggiunte perché esse raggiungano la
circonferenza.
17. Il procedimento corretto è quello suggerito da:
a.
b.
c.
d.
Giorgio
Anna
Paolo
Nessuno di essi
18. Sapendo che il potere assorbente di un tovagliolo è di 0,24 gocce per cm 2, quanta acqua potrà essere
trattenuta da un tovagliolo quadrato con il lato di 20 cm, supponendo che un goccia corrisponda a 0,05 ml?
E - DENSITÀ
La densità assoluta di un corpo è definita come il rapporto tra la massa del corpo (m) e il suo volume (V).
Tale relazione è espressa dalla formula d = m/V
Nel Sistema Internazionale la densità è misurata in chilogrammi per metro cubo (kg/m 3), in grammi per
centimetro cubo (g/cm3) o in grammi per millilitro (g/ml).
Nella tabella sono riportate le densità di alcuni materiali.
materiale
oro
piombo
argento
rame
ferro
alluminio
latte
acqua
distillata
olio
alcool
etilico
densità
(g/cm3)
19,3
11,4
10,5
9
7,9
3
1,03
1
0,9
0,78
Sui due piatti di una bilancia sono state poste queste due biglie e si è verificata la situazione illustrata.
A
B
19. Quale tra le seguenti è l’affermazione corretta?
a.
b.
c.
d.
La biglia A ha maggior densità
La biglia B ha maggior densità
Le due biglie hanno la stessa densità
Non è possibile sapere quale biglia abbia densità maggiore
20. La biglia A ha il volume di 113 cm3 mentre il volume della biglia B è di 32 cm3.
Sapendo che la biglia A è di alluminio, di quale materiale potrebbe essere costituita la biglia B?
21. Una bottiglia vuota la cui massa è 35 g, riempita d’acqua distillata ha massa di 98 g.
Marco la riempie di un altro liquido e in questo modo la sua massa è di 91,7 g. Quale liquido è stato messo nella
bottiglia?
22. La densità di una sostanza, in generale, diminuisce con l’aumentare della temperatura, perché:
a.
b.
c.
d.
all’aumentare della temperatura diminuisce il volume
all’aumentare della temperatura aumenta il volume
all’aumentare della temperatura aumenta la massa
all’aumentare della temperatura diminuisce la massa
Nel piano cartesiano le due rette rappresentano la densità di due diverse sostanze A e B.
23. Quale sostanza ha densità maggiore?
24. Qual è la sostanza X, rappresentata nel grafico ?