martedì 25 febbraio 2014

Cariche, circuiti, elettroscopio

Esperimenti di oggi:

1- Il corto circuito
Nel circuito elementare fai un «ponte» tra le alette del portalampada, collegandole con un filo elettrico. La lampada si spegne.  La corrente non passa più per la lampada, ma passa per il «ponte», una via più "facile" che offre meno resistenza. Non collegare mai direttamente i due poli di una pila senza inserire prima un carico (apparecchio utilizzatore). La corrente scorre con intensità maggiore tra i due poli e la pila si scarica rapidamente.


2. I palloncini
Gonfia due palloncini e lega ad essi un filo.
Strofina dolcemente per qualche secondo ciascun palloncino sui tuoi capelli .
A- Sospendi i due palloncini affiancati, tenendoli vicini. B-Poi avvicina uno qualsiasi dei due palloncini a dei pezzetti di carta.
Cosa succede?
I due palloncini si respingono tra loro mentre attraggono i pezzetti di carta, che restano attaccati sulla loro superficie. Vedo nel primo caso una forza attrattiva, nel secondo una forza repulsiva.
Quando si strofina un palloncino sui capelli, alcuni elettroni degli atomi costituenti i capelli passano al palloncino. Gli elettroni hanno carica elettrica negativa: con lo strofinio ciascun palloncino acquista elettricità negativa (mentre i tuoi capelli restano carichi positivamente).
I due palloncini dunque si respingono tra loro perché sono carichi di elettricità dello stesso tipo.
I pezzetti di carta, invece, non sono stati elettrizzati. Quando un corpo elettricamente carico (come il nostro palloncino) si avvicina a un corpo neutro, essa attira verso di sé le cariche di segno opposto che esso contiene, mentre respinge quelle di segno opposto. Se avvicini il palloncino elettricamente carico a un pezzetto di carta un po' di elettroni degli atomi della carta vengono respinti lontano dal palloncino, mentre nel lato più vicino al palloncino restano cariche positive.

L'induzione elettrostatica è un fenomeno tale per cui la carica elettrica all'interno di un oggetto viene ri-distribuita a causa della presenza di un altro oggetto carico nelle vicinanze. A causa dell'induzione un oggetto elettricamente carico posto nelle vicinanze di un corpo conduttore neutro provoca il manifestarsi di carica su quest'ultimo, senza che avvenga contatto tra i due, poiché la distribuzione di carica che vi era inizialmente nell'oggetto neutro non è più uniforme. (Wikipedia)

da mtosoni





(gli altri esperimenti prossimamente)

Costruire un elettroscopio
L'elettroscopio è uno strumento che ci permette di vedere se un corpo è carico oppure è neutro.
Per costruire un elettroscopio occorre un barattolo di vetro con un tappo di plastica o di sughero. Nella parte centrale del tappo si fa un piccolo foro attraverso cui si farà passare un filo di rame. Nella parte bassa del filo di rame si agganciano due foglioline di alluminio in modo che siano affacciate e libere di oscillare.

Nota- Puoi usare anche un tappo metallico, ma in questo caso usa un filo rivestito da isolante. Spella il filo conduttore di 2 cm ad una estremità e di 8 cm all’altra. Fora il coperchio del barattolo al centro e introduci il filo in modo tale che questo rimanga incastrato con la parte isolante a contatto col coperchio e la parte spellata per due cm verso l’interno del barattolo. Con la pinza modella un gancino sul filo verso l’interno del coperchio e a questo si appendono, forandoli, i due pezzetti di carta stagnola come i figura. Chiudi il barattolo e modella la parte esterna del filo a forma di anello.

mercoledì 19 febbraio 2014

La piramide a base rombica

A proposito del problema odierno sulla piramide a base rombica.
Disegniamo la piramide a base rombica:

e il suo sviluppo nel piano (attento all'apotema: non cade nel punto medio del lato del rombo!):


Il rombo ha tutti i lati congruenti; allora le somme delle coppie lati opposti sono uguali, ed esiste un cerchio che può essere iscritto nel rombo. Per disegnare il cerchio traccio dal punto di incontro delle diagonali O la perpendicolare a un lato (per esempio DC) e chiamo H il piede della perpendicolare. Il segmento OH, raggio della circonferenza inscritta nel rombo o apotema, è l'altezza del triangolo rettangolo ODC:


Per calcolare il raggio,  o apotema del rombo, o altezza del triangolo ODC, ragiono sul triangolo, che è rettangolo. Pertanto, la sua area è il semiprodotto dei cateti:

(1) AT= (OD x OC)/2

Posso calcolare quest'area anche considerando il lato DC come base:

(2) AT(DC x r)/2 la cui formula inversa per determinate r è:  (3)   r2AT/DC 
che puoi riscrivere come (4) aROMBO 2AT/DC
Se del rombo conosco le diagonali e il lato, posso calcolare l'area del triangolo con la formula (1) e poi applicare la formula inversa (3). Nota che l'area del triangolo è 1/4 dell'area del rombo, cioè (dxD/2)/4. La (4) con qualche passaggio può essere riscritta come aROMBO = dxD/4DC dove d e D sono le diagonali del rombo, cioè l'apotema è il doppio dell'area diviso il perimetro:

(5) aROMBO 2xAROMBO/Perimetro
da cui la solita formula che già conosci AROMBO=2PROMBOxaROMBO/2



Ecco infine la piramide a base rombica con tutte le formule:



lunedì 17 febbraio 2014

Primati

Oggi si parlava dell'albero evolutivo dell'uomo e qualcuno ha citato i primati.
Nature (2005)
I numeri bianchi indicano, in milioni di anni, la data approssimativa della separazione. In rosso le varie specie:
1 proscimmie

2 scimmie del nuovo mondo (Sud America)

3 scimmie del vecchio mondo (africane e asiatiche)
4 gibbone

5 orango
6 gorilla

7 donna (uomo)
8 scimpanzè*

* Ci sono due specie di scimpanzè (lo scimpanzè comune Pan troglodytes e il bonobo Pan paniscus).

I primati (sing. primate) costituiscono un ordine di Mammiferi placentati comprendenti i tarsi, i lemuri, le scimmie e l'uomo. Tutti i primati hanno in comune le seguenti caratteristiche: 5 dita su ogni zampa, con un pollice opponibile e corte unghie, una dentatura non specializzata, caratteristica di dieta onnivora, visione a colori e binoculare con gli occhi cioè rivolti in avanti. Le specie del Vecchio Mondo tendono spesso a presentare dimorfismo sessuale, consistente di solito nelle maggiori dimensioni dei maschi. Nelle specie del Nuovo Mondo il dimorfismo sessuale è ridotto o assente. (da Wiki)

martedì 11 febbraio 2014

Costruire la doppia elica del DNA

1- Cominciamo a preparare le coppie di basi azotate:




lunedì 10 febbraio 2014

La guerra del fuoco

La guerra del fuoco (La guerre du feu) è un film del 1981 diretto da Jean-Jacques Annaud. E' un film d'avventura di ambientazione preistorica, i cui interpreti si esprimono solo tramite gesti e suoni. Il regista si è servito di illustri consulenti: lo scrittore Anthony Burgess, autore del romanzo Arancia meccanica, ha ideato il linguaggio del film; l'etologo Desmond Morris si è occupato invece del linguaggio gestuale. Oscar per i trucchi.



80.000 anni fa, la sopravvivenza degli uomini nelle immense distese inesplorate dipendeva dal possesso del fuoco. Per quegli esseri primitivi, il fuoco rimase un oggetto misterioso fino a quando non impararono a crearlo. Il fuoco doveva essere rubato alla natura, mantenuto in vita, protetto da vento e pioggia, difeso dai nemici. Il fuoco divenne simbolo di potere e sinonimo di sopravvivenza. Coloro che possedevano il fuoco, possedevano la vita.
(Scritta introduttiva del film) 

Una tribù di neandertaliani viene attaccata da un altro gruppo di Homo. Nella fuga il piccolo focolare che costituisce la sua riserva di fuoco, fonte di vita e di calore, finisce in acqua. In tre si mettono alla ricerca del fuoco, riuscendo a rubarlo a una tribù di cannibali. Durante la battaglia per impadronirsi del fuoco una giovane donna di Homo sapiens, prigioniera dei cannibali, riesce a liberarsi  e si unisce ai tre cacciatori. Tra il capo dei cacciatori e la giovane nasce un legame. Durante il viaggio di ritorno i tre vengono in contatto con la tribù della giovane dalla cui cultura più sviluppata apprendono la tecnica per accendere il fuoco, l'uso delle frecce scagliate col propulsore ma anche la capacità di ridere. Tutto ciò lo trasmetteranno alla loro tribù una volta concluso il loro viaggio.
(da Wikipedia)

J.-J. Annaud, di cui ricordiamo anche Il nome della rosa (1986), L'orso (1988), L'amante (1991), Sette anni in Tibet (1997), ha filmato La guerra del  fuoco in Canada, Scozia, Kenya, Irlanda.

mercoledì 5 febbraio 2014

La stazione eretta

Sapresti spiegare queste due immagini? Chi sono A, B, C e D?

Asse di gravità (Grande scimmia a sinistra, Homo sapiens sapiens a destra)

Freccia verso l'alto: condili occipitali; freccia verso il basso: centro di equilibrio.




martedì 4 febbraio 2014

Sodexo!

Presso il centro cottura comunale vengono quotidianamente prodotti circa 6.000 pasti (tra cui diete personalizzate per motivi di salute e religiosi), che vengono poi distribuiti e consumati in 30 diverse scuole.












domenica 2 febbraio 2014

Ancora sul lavoro

Il primo esercizio della verifica è stato sbagliato da tutti: eppure bastava aver letto la seconda pagina dell'unità didattica sul testo, quella dove c'è la foto di Atlante che sorregge il mondo sulle sue spalle: uno foto che avevamo commentato in classe!

Rivediamo il problema leggendo cosa c'è scritto sull'Amaldi (un testo di fisica molto usato nelle scuole):

Fatica e lavoro 
Se trasportiamo una cassa su per le scale, la fatica che sperimentiamo cresce sia all’aumentare del peso della cassa, sia all’aumentare della lunghezza della salita. In questo caso la grandezza fisica «lavoro», proporzionale sia alla forza che allo spostamento, descrive piuttosto bene anche la nostra sensazione di fatica. Per definizione, però, un uomo che porta una valigia lungo un percorso orizzontale compie un lavoro nullo, perché la forza e lo spostamento sono perpendicolari. Naturalmente, per trasportare la valigia questa persona non fa una fatica nulla. In questo caso, quindi, la grandezza fisica «lavoro» non corrisponde alla nostra sensazione di fatica. La contraddizione è soltanto apparente: i nostri muscoli striati non sono in grado di «bloccarsi» e rimanere immobili per sostenere la valigia; mentre la trasportiamo, essa ci piega verso il basso e noi continuiamo a rispondere, anche senza accorgercene, con microscopici ma continui movimenti verso l’alto dei muscoli del braccio. In ognuno di questi spostamenti la forza che esercitiamo e lo spostamento sono paralleli, per cui il lavoro che compiamo è positivo.È la somma di questi lavori che noi avvertiamo come fatica.
Infatti se andiamo a vedere la definizione di lavoro, troviamo:

(da Amaldi)
Devo scomporre la forza nelle due direzioni, parallela allo spostamento e perpendicolare allo spostamento, e prendere la prima di esse. Avevamo visto la scomposizione nel piano inclinato:


E in generale:

Quindi, se calcolo il lavoro (componente della forza nella direzione dello spostamento - o F// - moltiplicata per lo spostamento) trovo:

Differenza tra "fatica fisica" e lavoro in Fisica - da Fisica e realtà. Con quaderno di lavoro. Per le Scuole superiori, Volume 2 Di Angelo Baracca, Mira Fischetti, Riccardo Rigatti
Il lavoro è nullo

Il lavoro è nullo!