Testi ed esperimenti: Pini Mazza Padoa-Schioppa Editing e approfondimenti: Anna Davini Illustrazioni: Francesca Carabelli Progetto grafico: Alessandra Zorzetti www.editorialescienza.it www.giunti.it © 2014, 2021 Editoriale Scienza srl via Bolognese, 165 – 50139 Firenze – Italia via C. Beccaria, 6 – 34133 Trieste – Italia Prima edizione: settembre 2014
Stampato presso Lito Terrazzi srl Stabilimento di Iolo
PINI MAZZA PADOA-SCHIOPPA a cura di Anna Davini
della Tanti esperimenti
per esplorar e il mondo!
Illustrazioni di
Francesca Carabelli
INDICE Esperimenti con l’aria
Istruzioni per l’uso...................................6
Esperimenti con l’acqua • L’uovo sommozzatore....................... 8 • Eruzione subacquea...........................10 • La danza dell’uvetta........................... 12 • Light di nome e di fatto................... 14 • Ascensore a olio.................................. 16 • Stuzzicadenti scattanti..................... 18 • SOS naufragio!.....................................20
• Ospite a sorpresa............................... 22 • Effetto risucchio................................. 24 • Il sospiro della bottiglia................... 26 • C'è ma non si vede............................28 • Le mele innamorate.......................... 30 • Il palloncino gonfiato........................32 • Il tuffo dell’uovo................................. 34 • Cilindro volante................................... 36
Esperimenti in movimento • La forza della calamita..................... 38 • Calamita fai da te...............................40 • Attrazione magnetica....................... 42 • Il tappo equilibrista . ........................ 44 • Dentro o fuori?....................................46 • Teletrasporto........................................48 • Effetto lavatrice..................................50 • Forze in gara.......................................... 52
Esperimenti con gli occhi e le orecchie • Carta dance........................................... 54 • Musica e numeri................................. 56 • Dissonanze............................................58 • Corsa a colori.......................................60 • Sette colori. O no?............................ 62 • La moneta fantasma.........................64 • Mani bucate..........................................66 • Nascondino...........................................68
Esperimenti a reazione • Acido o base?...................................... 70 • Lavaggi pericolosi................................72 • Ognuno al posto (non) suo........... 74 • Incendio chimico................................ 76 • L’uovo nudo.......................................... 78 • Nuove di zecca....................................80 • La strana somma................................. 82 • Chimica deliziosa................................84 • Indicatore al cavolo rosso..............86 • Indicatore alla curcuma................... 87 Indice analitico.......................................88
ISTRUZIONI PER L’USO Sei curioso di capire come funziona il mondo intorno a te? Hai voglia di mettere alla prova le tue ipotesi, fare esperimenti, allestire un laboratorio? Insomma, di giocare a fare lo scienziato? Allora questo è il libro che fa per te. Niente paura: non hai bisogno di microscopi atomici, distillatori o sostanze introvabili. Bastano le tue mani (o al massimo quelle di un adulto), acqua, qualche barattolo, fogli di carta e uno spazio comodo, in casa o all’aperto. Il risultato sarà sorprendente!
Gli esperimenti richiedono un tempo diverso. Questo simbolo ti dice quanto dureranno:
meno di 15 minuti;
circa 30 minuti;
1 ora o di più.
Ecco come è organizzato il libro:
Ti servono
VIA LIBERA!
I materiali e gli strumenti necessari sono elencati all’inizio dell’esperimento. Si tratta di cose facili da trovare in casa, al supermercato, in drogheria...
Questi esperimenti puoi eseguirli da solo.
ATTENZIONE!
Per questi esperimenti servono materiali o strumenti che possono essere pericolosi, come coltelli o fiamme. Meglio chiedere aiuto a un adulto.
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Tocca a te
Nelle tue congetture, lasciati guidare da quello che conosci e dalle domande suggerite.
Il procedimento per eseguire l’esperimento è spiegato in modo chiaro ed essenziale, anche con l’aiuto delle immagini. Non è necessario essere un mago del fai da te, basta seguire con attenzione le istruzioni.
Soluzione
Qui trovi la spiegazione scientifica dei fenomeni osservati e puoi verificare quanto ti sei avvicinato alla soluzione.
Che cosa succede
Il risultato dell’esperimento è descritto passo per passo e in modo semplice. Osserva con attenzione tutti gli effetti citati qui: potrai capire la complessità di quello che hai fatto.
Lo sapevi che...
Una curiosità a tema con l’esperimento, ispirata al mondo degli animali e delle piante, alla storia della scienza e delle invenzioni tecnologiche, alla vita degli scienziati...
Indizi
Prima di leggere la soluzione, prova a cercare una spiegazione di quanto hai osservato. Lo scienziato è anche un po’ investigatore: fare ipotesi è un momento importante del suo mestiere, proprio come “sbagliare strada”.
Ultimo ingrediente, un pizzico di fantasia. Tutte queste esperienze possono essere presentate come giochi di prestigio. Il trucco però non c’è: è scienza al 100%!
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L’uovo Sommozzatore 3. Introduci
un uovo in ciascun recipiente.
Ti servono
• acqua • 2 recipienti di vetro uguali
Che cosa succede
abbastanza grandi
Nel recipiente con acqua e sale l’uovo galleggia. In quello con sola acqua affonda.
• 1 cucchiaino • sale da cucina • 2 uova
Indizi
Tocca a te
· Il nostro recipiente con acqua
1. Metti nei
e sale assomiglia di più all’acqua del mare o a quella di un lago o di una piscina?
2. In uno dei 2 recipienti aggiungi
· Perché galleggiamo più facilmente
2 recipienti la stessa quantità d’acqua.
in mare che non in un lago o in una piscina?
10 cucchiaini di sale e mescola bene per farlo sciogliere. Se rimane del sale sul fondo, aggiungi altra acqua e mescola fino a quando il sale scompare. Pareggia il livello dell’acqua nell’altro recipiente.
· Quale proprietà fisica dell’acqua cambia quando vi sono disciolti dei sali?
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ACQUA
Soluzione
La sua densità, però, è inferiore a quella di acqua e sale: ecco perché nell’altro recipiente galleggia.
L’uovo è più denso dell’acqua (di solito diciamo che “pesa di più”), perciò nel recipiente che contiene sola acqua va a fondo.
AMMOLLO Nel Mar Morto, lago salato fra Israele e Giordania, stare a galla è un gioco da ragazzi! Qui, infatti, l’acqua contiene molto sale e quindi è molto più densa e più pesante dell’acqua dolce. E siccome la spinta che ci tiene a galla dipende da quanto pesa l’acqua che spostiamo immergendoci, se l’acqua è più pesante e più densa la spinta sarà maggiore: è il principio di Archimede! Ecco perché è più facile galleggiare in mare, che è salato, piuttosto che in piscina. Nel Mar Morto possiamo addirittura leggere un libro stando comodamente distesi sull’acqua!
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Eruzione subacquea
Ti servono
3. Usando il contagocce metti un po’
• 1 pentolino • acqua • 1 fornello • 1 recipiente trasparente dai bordi
di inchiostro nel barattolo piccolo.
4. Versa l’acqua calda del pentolino nel barattolo.
5. Chiudi il barattolo e mettilo sul
fondo del recipiente con l’acqua fredda. Se non sta ben fermo, tienilo con una mano.
piuttosto alti (una terrina, un vaso...)
• 1 barattolo piccolo con coperchio • 1 contagocce • inchiostro
6. Con l’altra mano togli il coperchio.
Che cosa succede
Attenzione: dovrai usare fornello e acqua calda, fatti aiutare da un adulto.
Dal barattolo esce una colonna di acqua colorata che sale senza mescolarsi con l’acqua fredda. Una volta raggiunta la superficie, la “colonna” si allarga e resta appoggiata sul pelo dell’acqua come una nuvola. Dopo qualche istante l’acqua colorata inizia a scendere e si mescola con quella fredda.
Tocca a te
1. Riempi il pentolino d’acqua e mettilo a riscaldare.
2. Riempi il recipiente trasparente con l’acqua del rubinetto fredda.
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ACQUA
Indizi
· L’acqua calda pesa quanto
esce dal barattolo non si mescola con quella fredda che la circonda e quando giunge in superficie la colonna d’acqua si allarga rimanendo sopra quella fredda, perché è più leggera. Via via che l’acqua calda si raffredda, la sua densità aumenta fino a raggiungere quella dell’acqua fredda: ecco perché a un certo punto l’acqua colorata sprofonda e si mescola all’altra. Nel nostro esperimento, l’inchiostro serve solo per rendere visibile il fenomeno.
l’acqua fredda? Oppure è più leggera o più pesante?
· Come si comportano a contatto fra loro liquidi con pesi differenti?
Soluzione
L’acqua calda pesa meno di quella fredda: più correttamente si dice che ha una densità inferiore. È meno densa perché le sue molecole si muovono e si allontanano l’una dall’altra più velocemente e sono, perciò, meno “compatte”. Essendo meno densa, l’acqua calda che
LA CORSA DELLE CORRENTI La massa d’acqua che forma gli oceani non è ferma, ma viaggia per tutto il globo. Sotto la superficie del mare scorrono dei “fiumi”: sono le correnti, create principalmente dalla differenza di temperatura. Ai Poli l’acqua è freddissima, quindi più densa e più pesante: tende a scendere verso il fondale e il suo posto in superficie è occupato da acqua più calda e più leggera, proveniente da zone temperate dell’oceano. Questo scambio crea un circolo continuo. L’acqua fredda scende in basso e scorre verso zone più calde (corrente fredda), ma nel viaggio si riscalda e quando la sua temperatura è abbastanza alta torna verso i Poli (corrente calda).
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