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01.02.2020

La tensione superficiale

 

 

Il concetto dietro a una definizione complessa come quella di tensione superficiale può essere insegnato, attraverso attività giocose ed esperimenti, anche agli alunni della scuola primaria; esperire concretamente un fenomeno permetterà ai bambini di fissarlo con maggiore evidenza e di derivarne una spiegazione intuitiva.

 

Obiettivi

  • Osservare, descrivere e rappresentare fenomeni
  • Fare ipotesi, formulare domande e risposte
  • Saper argomentare

 

Prima di cominciare, ripassiamo…

  • Cos’è una molecola?
  • Qual è la composizione dell’acqua?
  • Cos’è la densità?

 

Materiali occorrenti

  • Un bicchiere
  • Una graffetta di metallo
  • Acqua naturale

 

Ipotesi:

La densità del metallo della graffetta è maggiore rispetto a quella dell’acqua, quindi non dovrebbe restare a galla.

 

Impostiamo l’esperimento!

 

Appoggiamo il bicchiere vuoto su un piano fermo e solido, come ad esempio un tavolo.

 

Riempiamo quindi il bicchiere con l’acqua: quando il bicchiere sarà quasi pieno dovremo rallentare e fare attenzione ad aggiungere acqua poco per volta. Lo scopo è arrivare ad avere il bicchiere pieno fino all’orlo.

 

Una volta riempito completamente il bicchiere, lo lasciamo a riposo qualche minuto; quindi, appoggiamo molto delicatamente la graffetta di metallo sulla superficie dell’acqua.

 

Cosa accade?

 

Sappiamo che il metallo della graffetta è più denso dell’acqua, quindi dovrebbe sprofondare nel bicchiere, invece la graffetta galleggia.

 

Perché la graffetta galleggia?

La graffetta è sostenuta sulla superfice dell’acqua da una specie di pellicola elastica che non la fa affondare.

 

Le molecole dell’acqua, cioè le particelle che la compongono, sono unite tra loro grazie alla forza di coesione. Ciascuna molecola è attratta da tutte quelle che ha intorno: se però le molecole al centro del bicchiere possono attirare, ed essere attirate, da tutte le compagne circostanti in ogni direzione (sotto, sopra, ai lati), quelle sulla superficie dell’acqua possono interagire solamente con quelle sottostanti e laterali.

Tutte le molecole “attirano” con la stessa forza: se una molecola, come quelle della superficie, ha meno vicine, userà più forza con quelle che ha a disposizione, creando una sorta di strato elastico.

 

Conclusione

 

La graffetta è sostenuta sulla superficie dell’acqua grazie alla tensione superficiale.

La tensione superficiale permette agli insetti pattinatori, come ad esempio le idrometre, di galleggiare e apparentemente “appoggiarsi” sull’acqua.

 

 

 

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