giovedì 30 novembre 2017

3A - Magnetismo

Un magnete o calamita è un corpo che genera un campo magnetico.
Il nome deriva dal nome di una località dell'Asia Minore, nota sin dall'antichità per i depositi di magnetite. Un magnete permanente è formato da un materiale che è stato magnetizzato e crea un proprio campo magnetico.
I materiali che, posti nelle vicinanze di un magnete, sono soggetti a una forza attrattiva si chiamano materiali ferromagnetici.

Cosa abbiamo fatto oggi in laboratorio?
Se avviciniamo tra loro due spilli , essi non si attirano; se però ne facciamo aderire uno a una calamita, osserviamo che ora lo spillo attira un altro spillo che ne attira un terzo, e così via. Queste osservazioni suggeriscono un modello per interpretare il comportamento dei materiali ferromagnetici che ricorda quello della elettrica: se si avvicina un magnete a un materiale ferromagnetico questo si trasforma in un altro magnete.

Il campo magnetico, indicato con la lettera B, è un campo vettoriale caratterizzato da una direzione, (che si ricava con una bussola: l'ago magnetizzato si orienterà), da un verso e da un'intensità. L'unità di misura SI del campo magnetico è il tesla.


Linee di forza del campo magnetico generato da una barra cilindrica; si può notare come esse escano dal polo nord ed entrino nel polo sud.

Tutti i magneti hanno almeno due poli: possiedono cioè almeno un polo "nord" e un polo "sud”. Storicamente, i termini "polo nord" e "polo sud" di un magnete sono legati alle interazioni tra esso e il campo magnetico terrestre: un magnete libero di ruotare si orienterà lungo la direzione nord-sud a causa dell'attrazione dei poli magnetici nord e sud della Terra.
L'estremità del magnete che punta verso il polo nord geografico della Terra viene chiamato polo nord del magnete, mentre l'altra estremità sarà il polo sud del magnete.

Cosa succede se spezzo in due una calamita?
Prima abbiamo passato lungo un magnetino uno spillo, avvertendo un'intensa attrazione in prossimità dei poli che si attenua fino ad azzerarsi al centro. Abbiamo poi avvicinato poli dello stesso nome e poli di nome diverso avvertendo nel primo caso una forza di repulsione, nel secondo una di attrazione.
Spezzando infine in due la calamita i poli si sono riformati sui due pezzi: ciascuno aveva di nuovo un polo nord ed un polo sud:


Per visualizzare il campo magnetico abbiamo usato la limatura di ferro:


Confronto tra dipolo elettrico e dipolo magnetico:


2A - Chimica

1- Conclusione esperimento della settimana scorsa
Controllo della paglietta di ferro lasciata sul davanzale della finestra (la scuotiamo e raccogliamo su un piattino) con il microscopio:


Ci sono alcuni fili di ferro e scaglie di ruggine. La ruggine (un insieme di ossidi di ferro) è un processo di corrosione dei materiali ferrosi. La formula chimica della reazione è: 3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2.

2- Miscugli e composti
Si ha un composto quando due o più atomi diversi si legano insieme chimicamente, come acqua o metano. Un miscuglio invece è una miscela in cui le singole sostanze componenti restano separate, anche se vengono mischiate e che sono separabili con mezzi fisici semplici.
Abbiamo preparato un miscuglio di sale e sabbia:


Possiamo separare nuovamente sabbia e sale? Aida ha suggerito di mettere dell'acqua:


Poi abbiamo filtrato:



La prossima volta vedremo cos'è successo dopo l'evaporazione dell'acqua.
Ecco qui i cristalli di sale e la sabbia rimasta sul filtro. I due componenti sono stati separati.

CRISTALLI DI SALE
SABBIA



3A-FALEGNAMERIA

Procede il taglio dei pezzi per la costruzione del cubo di legno:





lunedì 27 novembre 2017

3A - Solidi animati ed altro

Assonometria cavaliera: https://www.geogebra.org/m/PaPCK5Hh
Il cubo animato: https://www.geogebra.org/m/eX842mXV
Volume: https://www.geogebra.org/m/j63JknhP
Diagonale: https://www.geogebra.org/m/z9bGQFPB#material/n3kAThNb
Sviluppo: https://www.geogebra.org/m/fBt6W5Ub
Parallelepipedo: https://www.geogebra.org/m/JceKcsuE
Sviluppo: https://www.geogebra.org/m/MjuzZdHA
Diagonale: https://www.geogebra.org/m/Mhyxw8ag
Prisma regolare a base esagonale: https://www.geogebra.org/m/eGAdkckD
Prisma retto a base triangolare: https://www.geogebra.org/m/tNgK6pKU


ESERCIZI
1. Calcola di un cubo di spigolo l= 4 cm l’area totale e il volume. (96 cm^2; 64 cm^3)
2. Calcola di un cubo di spigolo l= 1,5 m l’area della superficie totale e il volume, esprimendo quest'ultimo in decimetri cubi.  (13,5 m^2; 3,375 m^3= ... dm^3)
3. Calcola il volume di un cubo in decimetri cubi e centimetri cubi sapendo che il suo spigolo misura 0,12 m di lunghezza.
4. L’area dell’area totale di un cubo misura 23.814 cm^2. Determina la lunghezza del suo spigolo, della sua diagonale e il suo volume. (63 cm; 250047 cm^3)

PESO SPECIFICO
Se consideriamo tre cubi di materiale diverso, marmo, ferro e ghiaccio, aventi tutti e tre lo stesso spigolo di 1 dm, il loro volume sarà di 1 dm³, ma il loro peso sarà diverso:

Cubo di marmo: V = 1 dm³, P = 2,7 Kg
Cubo di ferro: V = 1 dm³, P = 7,8 Kg
Cubo di ghiaccio V = 1 dm³, P = 0,92 Kg
Se ne deduce che a parità di volume sostanze diverse hanno peso diverso.
Si dice che il marmo, il ferro e il ghiaccio hanno peso specifico uguale a 2,7 Kg/dm³, 7,8 Kg/dm³ e 0,92 Kg/dm³ .

RELAZIONE DI EULERO
Completa e conteggi del numero di vertici V, di spigoli S e di facce F.
http://www.amicamat.it/matematica/Geometria-3/Geometria-nello-spazio/I-poliedri-Relazione-di-Eulero.html




Se hai completato la tabella, avrai trovato che:
Tetraedro
4 Vertici  6 Spigoli  4 Facce. Quindi  Facce + Vertici = 4+4 = 8. Spigoli + 2= 6+2 = 8
Cubo
8 Vertici 12 Spigoli 6 Facce. Quindi  Facce + Vertici = 6+8 = 14. Spigoli + 2= 12+2 = 14
Ottaedro
6 Vertici 12 Spigoli 8 Facce. Quindi  Facce + Vertici = 8+6 = 14. Spigoli + 2= 12+2 = 14

vale la relazione di Eulero:

 

domenica 26 novembre 2017

2A - Chimica: le reazioni

In laboratorio abbiamo eseguito alcune semplici reazioni:

Abbiamo poi predisposto altre due prove i cui risultati saranno discussi la prossima volta:

Infine, a conclusione dello studio sui nutrienti, abbiamo eseguito il test di Fehling:
 
Il bilanciamento di una reazione chimica consiste nell’introdurre davanti alle formule di reagenti e prodotti un opportuno fattore che renda il numero di atomi dei reagenti uguale a quello dei prodotti.



mercoledì 22 novembre 2017

3A - Solidi

Un poliedro è un solido delimitato da un numero finito di poligoni piani, detti facce del poliedro.
In un poliedro ogni lato di ciascun poligono che costituisce una faccia coincide con il lato di un'altra faccia e viene detto spigolo del poliedro.
Ogni vertice di una faccia è vertice di altre facce (almeno 3) e si dice vertice del poliedro.
Si dicono facce adiacenti del poliedro due facce che hanno uno spigolo comune. Due facce adiacenti formano un angolo che si chiama diedro.
Un poliedro è concavo se ha delle rientranze, è convesso se non ne ha.
Si dice poliedro regolare un poliedro le cui facce sono tutte poligoni regolari e uguali e i cui vertici sono tutti dotati di poligoni associati uguali e regolari, non necessariamente convessi.

Solido platonico: poliedro convesso che ha per facce poligoni regolari congruenti e che ha tutti gli spigoli e i vertici equivalenti.
I suoi angoloidi hanno la stessa ampiezza.
Il filosofo greco Platone utilizzò i 5 poliedri regolari convessi nel suo libro intitolato Timeo, del 350 a.C., per spiegare il mondo naturale.
Per questo essi sono anche chiamati figure cosmiche. Platone associò quattro poliedri a quelli che al suo tempo erano ritenuti i quattro elementi fondamentali della natura, acqua, aria, terra, fuoco:
• l'icosaedro all'acqua;
• l'ottaedro all'aria;
• il cubo alla terra;
• il tetraedro al fuoco.
Il suo solido preferito era il dodecaedro del qual scrisse: “Restava una quinta combinazione e il Demiurgo (Dio) se ne giovò per decorare l’universo.”
ANIMAZIONE DEI CINQUE SOLIDI PLATONICI: https://it.wikipedia.org/wiki/Solido_platonico
Soltanto il triangolo equilatero, il quadrato e il pentagono regolare possono essere facce di poliedri regolari. La spiegazione ci viene data da Euclide negli Elementi:
1 In ciascun vertice devono convergere almeno tre facce (non esistono, infatti, angoloidi formati da uno o due poligoni).
2 In ogni angoloide la somma degli angoli delle facce deve essere minore di un angolo giro
3 Facce triangolari: gli angoli di un triangolo equilatero sono ampi 60°, quindi in un vertice del solido possono insistere 3, 4 o 5 (60°x 3= 180°, 60°x 4=240°, 60° x 5=300°) triangoli; si formano, rispettivamente, il tetraedro, l'ottaedro e l’icosaedro 4 Facce quadrate: gli angoli di un quadrato sono ampi 90°, è quindi possibile far incontrare in un vertice 3 facce (3 x 90° = 270°) ottenendo un cubo. 5 Facce pentagonali: ogni angolo di un pentagono regolare misura 108°. È quindi possibile far incontrare in un vertice 3 facce (3 x 108° = 324°) ottenendo un dodecaedro regolare.
È in questo modo che si ottengono i cinque solidi platonici possibili.
Vediamo le facce triangolari con 3 triangoli:
 

 
Con quattro triangoli:
 

E infine con cinque:





Ora vediamo le facce quadrate:


E pentagonali:




Arte e solidi:



Definizioni (dal sito mat amica):



Coordinate nello spazio:


Sviluppo dei solidi nel piano di Quipo.





martedì 14 novembre 2017

3A - Esercizi

Esempi svolti

1-Il motore di ascensore che esercita una forza di 2000 N mentre solleva la cabina di 6 m compie un lavoro:
W = 2000 N x 6 m =12 000 J.
Nel Sistema Internazionale S.I. l’unità di misura del lavoro è il newton per metro (N x m). Questa unità di misura è detta anche joule (J): 1 J =1 N x1 m. Un joule è il lavoro compiuto da una forza di un newton quando il suo punto di applicazione si sposta di un metro (nella direzione e nel verso del- la forza).

2-Una palla da bowling, che ha massa m 3,6 kg e che si muove a una velocità v= 5,0 m/s ha un’energia cinetica di 1/2 x 3,6 x 5^2= 45 J

3-Uno scalatore si trova a un’altezza di 50 m rispetto alla base della parete su cui arrampica. La massa dello scalatore più l'attrezzatura è di 80 kg. Qual è l’energia potenziale dello scalatore se il livello di riferimento è la base della parete?
Ep= mgh = 80 kg x 9,8 m/s^2 x 50m = 3,9 x 10^4 J

4-Un montacarichi che compie in 10 s un lavoro di 6000 J sollevando di 6 m un peso di 1000 N ha una potenza P=W/t=6000 J/10 s = 600 J/s .

Da svolgere:

5-Un blocco di ferro (ps = 7,8 kg/m^3) ha il volume di 15 dm^3.
Calcola: a. il suo peso in newton; b. il lavoro, in joule, necessario per sollevarlo all’altezza di 10 metri dal suolo; c. la potenza che deve sviluppare un motore per svolgere questo lavoro in 10 secondi.

6- Un masso pesante 15 kg è sospeso a 24 m dal suolo. Calcola in J la sua energia potenziale, la sua energia cinetica e la sua energia meccanica quando esso è ancora fermo. Calcola, inoltre, il valore della sua energia potenziale in J, e la sua velocità quando, lasciato cadere liberamente nel vuoto, si trova all’altezza di 12 m dal suolo. Calcola la velocità con la quale il masso giunge a terra.

7-Un corpo con la massa di 12 kg viene lasciato cadere nel vuoto da un’altezza di 40 m rispetto al suolo. Sapendo che l’accelerazione di gravità sulla Terra è circa 10 m/s^2, calcola: a. l’energia potenziale iniziale del corpo in kgm; b. la sua velocità e la sua energia cinetica al momento dell’impatto col suolo.

8-Sapendo che sulla Luna l’accelerazione di gravità è pari a 1,62 m/s^2, calcola l'energia potenziale del sasso ad un'altezza di 81 m dal suolo lunare. Calcola inoltre qual è la velocità del sasso al momento dell’impatto con il suolo lunare. (Ricorda: v = √2 · g · h, dove g = 1,62 m/s^2.]

9-Un satellite artificiale percorre un’orbita circolare intorno alla Terra, a un’altezza di 822 km con la velocità di 12,56 km/s. Sapendo che il raggio della Terra misura 6378 km, calcolare il raggio dell’orbita e il tempo che il satellite impiega per percorrere un’orbita intera. [7200 km; 1 ora]

10-Nel moto di rotazione intorno al proprio asse un punto P della superficie terrestre posto sull’equatore descrive un angolo di 360° nelle 24 ore. Calcola l’ampiezza dell’angolo percorso in 3 ore. Sapendo che il raggio terrestre misura 6378 km, calcola quanti km percorre quel punto in un’ora. [45°; 1668,91 km]

Gli esercizi sono tratti da Nuovo LS e da Amaldi, Fisica- Zanichelli

Il tuo peso sui pianeti del sistema solare:
http://www.oacn.inaf.it/~brescia/virtual/

Se sulla Terra pesassi 100 kg:



giovedì 9 novembre 2017

3A - Falegnameria 1

LE ISTRUZIONI
Allenta le viti a galletto dei morsetti. Fletti leggermente l’arco per avvicinare un po' i morsetti tra loro ed inserire la lama per qualche millimetro; una volta serrata, la lama da traforo resterà in tensione grazie all’elasticità dell’arco che tenderà a tornare alla posizione originale. Inserisci poi una delle estremità della lama in uno dei morsetti e stringi quel che basta per fissarla. La lama va sistemata con la parte dentellata verso l’esterno del seghetto con i denti che puntano verso il basso.


               




Un kit completo:





mercoledì 8 novembre 2017

2A - Costruiamo il metro quadrato

Il metro quadrato (il cui simbolo è m² anche se spesso è impropriamente abbreviato con il simbolo mq), anche detto metro quadro, è un'unità di misura della superficie ed è l'area racchiusa da un quadrato avente i lati lunghi un metro.

Un metro quadrato è equivalente a:
0,000001 km²
0,0001 ha
0,01 are
10,76 piedi quadri
1550 pollici quadri
10000 cm²
Partiamo dalla preparazione di quadrati di 1 dm di lato (1 dm =10 cm).
Poi li incolliamo disponendo 10 file da 10 quadrati. A lavoro finito, i 100 quadrati compongono un quadrato grande di lato l=10x1 dm= 10 dm = 1 m.





   

   

Per fare le equivalenze, osserva lo schema che abbiamo riportato sulla lavagna. Quando scendo, ogni gradino moltiplica per 100. Quando salgo di un gradino, divido per 100.



Il Sistema internazionale di unità di misura (SI - International System of Units) nasce nel 1961.
In Italia è obbligatorio e dal 1990 le uniche misure ammesse sono quelle del SI.
A set of units to be used with measurements operations is called systems of measurement. The International System of Units (SI) is the international standard measurement system. It’s a metric and decimal system based on seven base units. 
In Inghilterra e negli USA sono ancora utilizzati i sistemi tradizionali non decimali. Tali sistemi utilizzando delle unità di misura dette anglosassoni. 
Il Sistema internazionale di unità di misura si basa su sette grandezze fondamentali, assunte come indipendenti, ed è noto come sistema metrico decimale. Ogni unità del SI è suddivisa in parti uguali secondo i multipli del 10 per ottenere i suoi sottomultipli ed è moltiplicata sempre per multipli di 10 per ottenerne i suoi multipli. Per rispondere alla necessità di poter effettuare misure molto grandi e molto piccole e di poterle scrivere in modo agevole, il sistema internazionale si è dotato di prefissi. 



Esegui le equivalenze:



martedì 7 novembre 2017