Le C MAP

Hai difficoltà nello studio e nell'apprendimento? Ogni volta che devi ripetere o prepararti a una verifica non sai da dove cominciare? E ancora, quando ti interrogano sei leggermente confusionario nelle risposte nonostante tu abbia sempre studiato? Se hai risposto si almeno a una di queste domande...ma anche se hai risposto no...devi assolutamente scoprire il METODO MAPPE CONCETTUALI.

Cosa sono e come si fanno? Oltre ai riassunti e agli schemi, infatti, un ottimo metodo per studiare, memorizzare e organizzare le nozioni in mente è l'uso delle mappe concettuali. Si tratta di una vera e propria cartina geografica dove al posto delle città, delle vie o di mari e fiumi troviamo i concetti. E come ogni mappa che si rispetti ci forniscono una strada da percorrere per arrivare a una determinata informazione! 

In pratica cosa dovremmo fare? Dobbiamo tradurre il pensiero in elementi grafici e unirli ad altri concetti correlati con frecce, nodi, frasi legame, linee connessioni, ecc . Come una mappa geografica rappresenta un territorio ben preciso, così la mappa concettuale raffigura il territorio della nostro pensiero. I concetti sono le città, le frecce la strada. 

Se impariamo a organizzare il pensiero su un foglio di carta in questa maniera, sarà più facile esporre un argomento o addirittura scrivere un tema. 

Tutto questo possiamo utilizzarlo per fare Fisica, ovviamente prima di partire bisogna scaricare un programma ed imparare ad usarlo, qui di seguito alcuni indirizzi utili: http://cmaptools.forumer.it/ - http://cmaptools.softonic.it/ .

Ho realizzato qualche lavoretto per i miei alunni da prendere come esempio e magari realizzarne altri ancora, andate sulla pagina Modelli di laboratorio e buon divertimento!

P.S. Si accettano consigli per migliorare i lavori con le mappe concettuali

AVVISO AI LETTORI DI QUESTO BLOG,. SE VOLETE SCARICARE I MODELLI DELL'ESPERIENZE DI LABORATORIO, DOVETE LASCIARE UN COMMENTO, GRAZIE!

La spinta di Archimede

In questo post parliamo probalmente della più famosa legge, chi, non ha mai avuto a che fare, a scuola, con la spinta di Archimede!!

 

Esperienza di laboratorio: Spinta di Archimede

Archimede di Siracusa (in greco Ἀρχιμήδης; Siracusa, circa 287 a.C. – Siracusa, 212 a.C.) è stato un matematico, ingegnere, fisico e inventore greco antico (siceliota). È uno dei massimi scienziati della storia.

Perchè si dice spinta d'Archimede? Presto detto: se immergiamo un cilindro in un contenitore pieno di acqua, l'acqua esercita sul cilindro immerso una forza verso l'alto. Questa forza  è uguale al peso dell'acqua sta dentro il volume del  cilindro cavo. Pertanto la spinta di Archimede è quindi uguale al peso dell'acqua che il cilindro immergendosi, ha spostato.
Definizione: Un corpo immerso in un liquido subisce una forza diretta verso l'alto di intensità uguale al peso del liquido spostato.
Fa=g d V (N)
Fa= spinta di Archimede;
g= accelerazione di gravità (N/kg);
d= densità del corpo (liquido) (kg/m³);
V=volume del liquido spostato (m³).

Quando più grande è il volume  del corpo immerso, tanto maggiore è la spinta verso l'alto, in quanto tanto maggiore è il volume di acqua spostato.

Il galleggiamento dei corpi: un corpo affonda, galleggia o sale quando la sua densità è rispettivamente maggiore uguale o minore di quella del liquido.
dimostrazione: Fa=Vdliquido g     ma Fa è uguale Vdcorpo g
quindi possiamo scrivere Vdcorpo g = Vdliquido g
semplificando volume e costante g  in ambi i termini  otteniamo dcorpo=dliquido

per semplificazione sapendo che la costante g per la  densità è uguale al peso specifico Ps ottenendo quindi Fa=Ps. V  (N)

La legge di Stevino

 (Simone Stevino Bruges, 1548 – L'Aia, 1620 è stato un ingegnere, fisico e matematico fiammingo.)

La legge di Stevino afferma: la differenza di pressione all'interno di un liquido (pressione idrostatica) è direttamente proporzionale all'altezza della colonna di liquido tra le due sezioni considerate, dove il coefficiente di proporzionalità è il peso specifico Ps, definiamo il peso specifico come il peso dell'unità di volume, cioè: Peso specifico=peso/volume    Ps=P/V; nel sistema internazionale l'unità di misura è il N/m³ .

La pressione idrostatica è quella che il liquido esercita sia sulle pareti e sulla base del recipiente che lo contiene. Cosa determina la pressione in un liquido? Possiamo dire  che la quantità di liquido che fuoriesce sopra i fori più bassi nel caso di una bottiglia piena d'acqua a cui sono stati fatti dei piccoli fori è maggiore, quindi anche la pressione sarà maggiore e viceversa nei fori praticati in alto nella fattispecie alla bottiglia la pressione è minore.
Nell'esempio fatto sopra possiamo arrivare a dire che la forza peso esercita una pressione uguale in  tutti posti alla stessa profondità.

Ritorniamo alla formula del peso specifico Ps=P/V dove P è la forza peso esercitata sul liquido e V è il volume, ma la forza peso P è uguale alla massa per l'accelerazione di gravità g pertanto possiamo scrivere Ps=( m g)/V   ed anche che la densità d è uguale a massa m diviso il volume V, d=m/V per arrivare a Ps=d g  (la densità per l'accelerazione di gravità)

Concludiamo dunque che la pressione dovuta al peso di un liquido è direttamente proporzionale sia alla densità del liquido sia alla profondità del liquido p=gdh dove:
p= la pressione esercitata da un liquido (Pa)
g= costante di proporzionalità (N/kg)
d= densità di un liquido (kg/m³)
h= profondità del liquido (m)


modello legge di Stevino

di quanto detto sopra abbiamo volutamente escludere la pressione atmosferica p₀ quindi avremmo dovuto scrivere p= p_{0 +} gdh

La pressione

Ogni giorno nella nostra vita quotidiana ci troviamo a convivere con la forza peso del nostro corpo, forza che viene contro bilanciata da una forza uguale e  contraria (reazione vincolare) al fine di restare in equilibrio. Ora facciamo un passo avanti e chiediamoci: cosa cambia in tutti quei corpi  che applicandoci una forza  subiscono delle deformazioni? La risposta sta nella dimensione della superficie di contatto tra ciò che applica la forza e ciò che la subisce, per fare degli esempi: scarpe-terreno, chiodo-legno,  scarpe-neve, ecc.
Concludiamo dicendo che il diverso comportamento  dei materiali sotto l'azione  di una forza applicata è dovuto alla dimensione della superficie su cui è stata applicata tale forza.
La grandezza fisica è definita dal rapporto tra la forza F su cui agisce perpendicolarmente e la superficie S di contatto  p=F/S (N/m²) (N/m²)=1 Pa (Pascal)

Blaise Pascal (Clermont-Ferrand, 19 giugno 1623 – Parigi, 19 agosto 1662) è stato un matematico, fisico, filosofo e teologo francese.

Contribuì a fondare la fluidodinamica. Inoltre fu tra i fondatori del calcolo delle probabilità e inventò la prima addizionatrice meccanica

Definizione: possiamo dire dunque che la pressione di 1Pa è quella esercitata dalla forza di 1N che agisce perpendicolarmente su una superficie di 1m² .
Legge di Pascal " la pressione esercitata su una superficie qualsiasi di un liquido si trasmette, con lo stesso valore, su ogni altra superficie a contatto con il liquido"

Quindi la pressione è una grandezza fisica scalare e derivata per definizione.
Data una superficie fissata, se la forza aumenta la pressione aumenta.
Data una forza fissata, se la superficie aumenta la pressione diminuisce.                          
                                                                                                                          _
Tuttavia, alla pressione viene  associata una forza di pressione, indicata  con P , diretta come la normale alla superficie, quindi pressione e forza hanno stesso verso e  direzione.

ps. Ai fini operativi in Pascal non è una unità di misura molto utile e le si preferisce un suo multiplo il Bar:      1 Bar = 10000 Pa
Sono molte però le unità di misura che persistono nell'uso comune in vari campi della scienza
In meteorologia l'unità più usata è un sottomultiplo del Bar, il milliBar
1 mBar = 1 Bar/ 1000

In medicina la pressione sanguigna e quella dei fluidi in generale viene ancora misurata in milimmetri di mercurio (mmHg). Cioè si misura la pressione, del sangue ad esempio, confrontandola con quella che esercita una colonnina di mercurio, anche se i moderni apparecchi per misurare la pressione sono ormai elettronici, ben diversi dai vecchi sfigmomanometri.
1 mmHg = 133.322 Pa

In chimica si usa ancora fare gli esercizi considerando le atmosfere. L'atmosfera (Atm) è una grandezza correlata direttamente alla pressione che esercita l'involucro gassoso terrestre sulla terra. Una unità di misura storicamente ricavata durante i primi esperimenti sui gas perfetti.
1 Atm = 760 mmHg = 101325 Pa