Il laboratorio di Cristina

ESPERIMENTO

L’energia di un palloncino 1

Materiale occorrente

un palloncino

L’energia di un palloncino 2

Materiale occorrente

due palloncini

Svolgimento: 1 Prendi il palloncino e gonfialo attraverso la bocca con l’aria presente nei tuoi polmoni. Tienilo poi chiuso solo con due dita. 2 Osservalo qualche secondo, poi alza il braccio, apri le dita e lascia andare il palloncino. Osserva che cosa succede.

Le tue conclusioni

1 Per gonfiare il palloncino hai dovuto utilizzare l’energia meccanica dei tuoi muscoli che hanno spinto l’aria dei tuoi polmoni al suo interno.

2 Una parte di questa energia meccanica si è inoltre trasformata in energia termica: prova a toccarti ad esempio le guance subito dopo aver gonfiato il palloncino. Non sono più calde e arrossate?

3 Nel momento in cui tieni il palloncino gonfio chiuso tra le tue dita, l’energia meccanica che hai utilizzato per gonfiarlo si sarà trasformata in energia potenziale: il palloncino infatti a quel punto possiede un’energia che può generarsi, ma che ancora non ha avuto la possibilità di sviluppare. 4 Quando lasci il palloncino, esso ti sfuggirà dalle mani e inizierà a volare nello spazio circostante, fino a terminare il suo volo per terra. L’energia potenziale si è trasformata in energia cinetica, che ha permesso al palloncino di muoversi e di sgonfiarsi.

un pezzo di spago un panno di lana un foglio di carta

Svolgimento: 1 Gonfia i due palloncini, chiudili e lega all’estremità due pezzi di spago. Per prima cosa, tieni lo spago nelle due braccia alzate davanti a te, in modo che i palloncini siano uno di fianco all’altro, alla distanza di circa 5 centimetri tra loro, e alla stessa altezza, senza toccarsi. Osserva la situazione: i due palloncini rimarranno fermi e affiancati.

2 Poi prendi i due palloncini e strofina ciascuno velocemente con un panno di lana. Rimettiti in posizione come prima, tenendo sempre in mano lo spago. Osserva che cosa succede: i due palloncini non staranno più fermi e a distanza uguale tra loro, ma si respingeranno a vicenda. 3 Prendi poi il foglio di carta e strappane alcune parti, formando tanti pezzettini che appoggerai al tavolo. Prendi uno dei due palloncini e strofinalo di nuovo con il panno di lana, poi avvicinalo ai pezzetti di carta. Essi si attaccheranno al palloncino. 4 Puoi provare anche ad avvicinare il palloncino, dopo averlo strofinato, ai capelli lunghi di una compagna o alla parete della tua classe (tenendolo per lo spago): il palloncino attirerà i capelli o si attaccherà per qualche secondo alla parete.

Le tue conclusioni

1 L’energia cinetica prodotta dallo strofinio del palloncino con il panno di lana si trasforma in energia elettrica: la superficie del palloncino si carica elettricamente, attirando alcuni oggetti

“neutri” (cioè non carichi elettricamente) come i pezzetti di carta, i capelli o la parete, e respingendo altri oggetti con la stessa carica elettrica (nel tuo caso, l’altro palloncino “caricato” allo stesso modo). 2 L’energia elettrica, infatti, si basa su uno scambio di elettroni, cioè piccolissime particelle in grado di caricarsi e di attirare o respingere altri corpi. Le cariche possono essere positive o negative: due cariche opposte si attraggono, mentre cariche dello stesso tipo si respingono (come i due palloncini caricati entrambi grazie al panno di lana). 3 Inizialmente i palloncini non erano ancora stati caricati elettricamente, quindi stavano fermi,

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senza attrarre o respingere niente. È servito applicare dell’energia (in questo caso quella cinetica) per caricarli e quindi arrivare all’energia elettrica. 4 Uno dei modi per ottenere l’energia elettrica è trasformarla partendo dall’energia cinetica, quella che hai prodotto strofinando il panno di lana sulla parete del palloncino. Questo strofinio veloce provoca uno scambio di particelle (elettroni) da un materiale all’altro, caricando elettricamente i due oggetti. 5 La trasformazione da energia cinetica (strofinio) a energia elettrica funziona però soltanto con alcuni tipi di materiali, come la plastica di cui è fatto il palloncino oppure il vetro. Altri materiali, come i metalli, anche se vengono strofinati non si caricano elettricamente (puoi provare a strofinare una moneta o una graffetta con il panno di lana e provare ad attirare i pezzi di carta: vedrai che in quel caso non succederà niente!).