Dinamica dell`acqua - Liceo "Tito Lucrezio Caro"

L'ACQUA TRASCINA TUTTO
SCUOLA INFANZIA
COSA OCCORRE
Sassi, ghiaia, argilla, sabbia, acqua, un grosso barattolo.
COME PROCEDERE
Lo scopo di questo esperimento è di mostrare ai bambini come l'acqua, durante il deflusso
superficiale, trascina tutto ciò che trova, trascinando detriti e mischiando materiali.
Tuttavia, quando questo movimento si placa, i materiali tendono ad assestarsi in base alla loro
forma e al loro peso.
Mettiamo i materiali dell'elenco nel barattolo con un'abbondante quantità d'acqua e agitiamo bene il
tutto.
Poi appoggiamo il barattolo su un tavolo e osserviamo cosa succede.
COME SI FORMANO LE NUVOLE
SCUOLA PRIMARIA
Cosa occorre
Un barattolo, garza, scotch, ghiaccio, acqua bollente
Come procedere
Versare in un barattolo con un'imboccatura piuttosto larga (almeno 5-6 cm) l'acqua bollente.
Chiudere l'imboccatura del barattolo con una garza, tenuta ben ferma dallo scotch. Appoggiare sulla
garza dei cubetti di ghiaccio.
OSSERVAZIONE: Quando l'aria calda proveniente dal barattolo si raffredda a contatto con il
ghiaccio, si formano delle nuvolette.
COME SI FORMA LA PIOGGIA
COSA OCCORRE
Una pentola con un coperchio, una piastra elettrica, acqua .
COME PROCEDERE
Facciamo bollire dell'acqua in una pentola.
Immediatamente si libera del vapore, che sfugge dalla pentola.
Prendiamo un coperchio e copriamo la pentola.
Dopo qualche istante solleviamo il coperchio.
In pochi istanti si è ricoperto di goccioline, che tendono ad addensarsi e a formare grosse gocce
d'acqua che scivolano a terra.
OSSERVAZIONE
E' un chiaro esempio di condensazione: il coperchio trattiene il vapore acqueo, che allontanato dal
calore della pentola tende subito a condensarsi e a formare delle gocce d'acqua, ritornando
rapidamente allo stato liquido.
Se si utilizza un coperchio di vetro è ancora più facile osservare il processo di
evaporazione/condensazione.
oppure
OBBIETTIVO: far condensare il vapore acqueo in un vaso entro cui si produce una
depressione.
MATERIALE: vaso di vetro, vaschetta in plastica, piccolo cilindro in alluminio, lente, fiammiferi,
alcol, acqua calda.
PROCEDIMENTO:
si predispone il contenitore in alluminio con i fiammiferi e
poche gocce di alcol, lo si pone a galleggiare sull’acqua calda,
3 cm circa, nella vaschetta di plastica. Figura n°1
Il vaso di vetro, con le pareti opportunamente scaldate per evitare che si appannino, si
capovolge ponendolo sopra al piccolo contenitore in alluminio. Fig n° 2.
Si procede poi, utilizzando una lente, ad accendere i fiammiferi dentro il vaso, la
combustione genera fumo e l’aumento di temperatura causa l’espansione dell’aria
con fuoriuscita di gas dal vaso attraverso l’acqua.
Subito dopo si verifica il repentino formarsi di nebbia
entro il vaso che risulta aderire al fondo della vaschetta di plastica a causa della
depressione che si è generata all’interno del vaso. Fig n°3
OSSERVAZIONI: il metodo consente di ottenere nebbia densa e persistente,
richiede l’uso di una lente “efficace” e necessita di una giornata di sole.
POZZANGHERE E TERRENI:
OSSERVIAMO IL FENOMENO DELL'INFILTRAZIONE
SCUOLA MEDIA
COSA OCCORRE
Bottiglie di plastica tagliate a metà, terreni con diversa granulometria (sassi, terriccio, sabbia,
argilla).
COME PROCEDERE
L’esperienza proposta permette di vedere in che modo e in quanto tempo un uguale quantitativo di
acqua filtra attraverso tipi diversi di terreno. Tagliate a metà le bottiglie e versate un tipo di terreno.
Infilate nella bottiglia il collo, in modo da usarlo come imbuto, e imbottitelo con dell'ovatta per
rallentare la fuoriuscita dell'acqua. Versate la stessa quantità d’acqua negli imbuti.
Osservate quindi la velocità di infiltrazione e come l’acqua diffonde nel terreno, prendete nota di
quanto tempo è necessario perché l’acqua filtri completamente nel terreno ed eventualmente di
quanta acqua è necessaria per saturarlo.
SCUOLA SUPERIORE
Tornado in bottiglia
Cosa occorre
Due bottiglie di plastica da 2 litri, una rondella piatta con un foro da 1 cm, un po’ di nastro sigillante
per guarnizioni idrauliche, forbici e acqua.
Come procedere
Con poco materiale e un po’ di abilità potete produrre dei gorghi che non hanno nulla da invidiare a
quelli che si formano ovunque vi sia una forte corrente d’acqua.
Riempite d’acqua per 2/3 una delle due bottiglie e appoggiate una rondella sulla sua imboccatura.
Avvolgete attorno al bordo della rondella e dell’imboccatura il nastro adesivo facendo attenzione a
non tappare il foro centrale. Ore capovolgete la bottiglia vuota e, con il nastro adesivo, fissate la sua
imboccatura su quella della prima bottiglia. Avvolgete i colli delle bottiglie con diversi giri di nastro
isolante in modo da realizzare una giuntura molto resistente. Dopo aver controllato che le bottiglie
non perdano, reggete quella piena con una mano e con l’altra stringete i colli uniti. Tenendo le
bottiglie orizzontali, fatele ruotare alcune volte con movimento circolare, poi riportatele in
posizione verticale, sollevando quella piena. Se il vortice non compare, fate ruotare ancora un po’ le
bottiglie o giratele nella direzione opposta. Dopo qualche tentativo vedrete che il vortice si formerà.
Onde in bottiglia
Cosa occorre
Una bottiglia di vetro trasparente (possibilmente piatta), un tappo per chiudere ermeticamente la
bottiglia, olio di semi, acqua, acquaragia o diluente per vernici, colorante per alimenti.
Come procedere
Lavate la bottiglia, togliete l’etichetta, riempite d’acqua fino a metà e aggiungere qualche goccia di
colorante. Riempite poi circa 2/3 dello spazio rimanente con l’olio di semi e aggiungete
l’acquaragia necessaria a riempire la bottiglia. Stringete bene il tappo.
Ora appoggiare la bottiglia sul lato e lasciarla ferma per qualche minuto. L’acqua colorata scenderà
verso il fondo e sarà netto il passaggio tra quest’ultima e la miscela di olio e diluente. Ora provate a
muovere la bottiglia su e giù. E’ un minuscolo oceano che si può controllare a piacimento: bonaccia
e calma piatta o mare in tempesta, se preferite.
Le stalattiti: l'acqua che corrode
Cosa occorre
Filo di lana, fermagli, una brocca, un piattino, due vasetti di vetro di uguale altezza, soda da bucato
e un cucchiaio.
Come procedere
Oltre ad infiltrarsi nel terreno l’acqua è anche in grado di erodere rocce, come il calcare o la marna,
dando luogo a quel fenomeno denominato carsismo. La successiva deposizione dei sali disciolti
nell’acqua, dovuta al gocciolio costante, dà poi luogo alla formazione di strutture quali: stalattiti,
stalagmiti ed altre concrezioni.
Per poter osservare “in diretta” la formazione di una stalattite procedete in questo modo: riempite i
vasetti con acqua molto calda. Aggiungete la soda e questo modo: riempite i vasetti con acqua
molto calda. Aggiungete la soda e a saturazione. Fissate il filo di lana con i fermagli, e inserite le
due estremità nei vasetti. Mettete poi il piatto fra i due vasi e lasciateli fermi per almeno una
settimana. Per capillarità l’acqua satura di soda risalirà lungo il filo di lana per poi ridiscendere a
causa della gravità. Lentamente, dal gocciolio dell’acqua, si formerà una stalattite e di contro, dal
piattino, una stalagmite. Con un po’ di pazienza sarà possibile osservare il congiungimento delle
due strutture.