La tensione superficiale dell acqua spiegata ai bambini

Esperimento sulla tensione superficiale dell'acqua pdf

La tensione superficiale è un effetto per cui la superficie di un liquido è forte. La superficie può sostenere un peso e la superficie di una goccia d'acqua la tiene unita, a forma di palla. Alcuni piccoli oggetti possono galleggiare su una superficie grazie alla tensione superficiale, anche se normalmente non potrebbero galleggiare. Alcuni insetti (ad esempio gli strigiformi) possono correre sulla superficie dell'acqua grazie a questa proprietà. Questa proprietà è dovuta all'attrazione delle molecole del liquido tra loro (coesione) ed è responsabile di molti comportamenti dei liquidi.

La tensione superficiale ha la dimensione di forza per unità di lunghezza o di energia per unità di superficie. Le due dimensioni sono equivalenti, ma quando ci si riferisce all'energia per unità di superficie, si usa il termine energia superficiale, che è un termine più generale nel senso che si applica anche ai solidi e non solo ai liquidi.

Le forze coesive tra le molecole del liquido causano la tensione superficiale. Nella massa del liquido, ogni molecola è tirata in egual misura in ogni direzione dalle molecole vicine, con il risultato di una forza netta pari a zero. Le molecole in superficie non hanno altre molecole su tutti i lati e quindi sono tirate verso l'interno. Questo crea una pressione interna e costringe le superfici del liquido a contrarsi fino a raggiungere l'area minima.

Esempi di esperimenti sulla tensione superficiale

Ho visto questo esperimento di esplorazione della tensione superficiale dell'acqua su Instagram e ho pensato che fosse incredibile e che dovevamo assolutamente provarlo.    Secondo me non è mai troppo presto per iniziare a fare attività STEM con i più piccoli, e l'insegnamento a casa è stato un ottimo modo per farlo.

Ho steso un pezzo di carta oleata e l'ho incollato su un pezzo di carta bianca.    Questo solo per far risaltare meglio l'acqua colorata.    In fondo al foglio ho disegnato 5 basi diverse in cui spostare l'acqua colorata.

BB era affascinata da ciò che accadeva in questo esperimento di esplorazione della tensione superficiale dell'acqua.    Anche se non mi sono addentrata nella scienza, abbiamo parlato del fatto che questo non accade quando si mette l'acqua su un normale foglio di carta.    Abbiamo messo una goccia sulla carta sottostante e abbiamo provato a spostarla.    Ovviamente non ha funzionato.

Le gocce d'acqua hanno una sorta di "pelle" che le tiene insieme.    In realtà si tratta di un disegno simile a una rete sulla superficie, chiamato tensione superficiale.    Questa tensione superficiale è dovuta al fatto che le molecole d'acqua sono attratte l'una dall'altra (questo fenomeno è chiamato coesione).

Come spiegare la tensione superficiale a un bambino

Oggi impariamo a conoscere la tensione superficiale, gli esempi di tensione superficiale, il motivo per cui la tensione superficiale è così importante e un esperimento facile e veloce sulla tensione superficiale che potete fare con i bambini a casa in cucina o facilmente in classe. Semplici attività scientifiche possono aiutare i bambini a conoscere il mondo che li circonda, facendo leva sulla loro curiosità attraverso il gioco!

Io la vedo un po' come una "pelle" che si forma sulla superficie dell'acqua per tenerne uniti i bordi, anche se questo non è del tutto corretto dal punto di vista scientifico. In pratica, le molecole d'acqua sono più attratte tra loro rispetto all'aria.

Poiché le molecole d'acqua sono attratte l'una dall'altra, ciò determina la forma delle gocce liquide. Esse vogliono essere sferiche per essere il più possibile vicine l'una all'altra, ma quando cadono la gravità inizia ad allontanarle l'una dall'altra.

Un oggetto come una spilla da balia o un ago può essere posizionato con cautela sulla superficie dell'acqua e galleggiare anche se è piuttosto pesante rispetto all'acqua. Una volta agitata la superficie e "rotta" la tensione superficiale, l'oggetto affonderà rapidamente.

Spiegazione dell'esperimento sulla tensione superficiale

Cosa succede quando si mette una tovaglia appena lavata sul tavolo? A casa mia, si triplica immediatamente la possibilità che qualcuno rovesci qualcosa durante il pasto successivo. Ok, probabilmente non è vero, e se mi prendessi la briga di tenere traccia dei "dati", probabilmente mi dimostrerebbero che mi sbaglio - ma di sicuro sembra che le cose vadano così! La fuoriuscita di oggi era solo acqua e la cosa bella è che questa tovaglia (relativamente nuova per noi) è abbastanza idrorepellente. Così, l'acqua versata ha formato diversi blob della dimensione di una decina di centimetri. La mia bambina di seconda elementare era affascinata. Non si era mai soffermata a guardare una perla d'acqua e queste erano particolarmente grandi, quindi era facile osservarle.

Mentre mia figlia guardava a bocca aperta le perle d'acqua, il mio alunno di seconda media si è affrettato a sfoggiare le sue conoscenze informandola che la tensione superficiale faceva sì che l'acqua formasse le perle. Potete immaginare che la conversazione che ne è seguita tra fratello e sorella ha lasciato la mia bambina di seconda elementare piuttosto confusa.

La tensione superficiale è uno di quei concetti semplici da sperimentare e con cui giocare in tenera età, ma notevolmente complicati una volta che si inizia a esplorarli. Spiegarlo a un bambino di seconda elementare, molto prima che conosca le molecole e le forze, è un po' difficile. Ecco come l'ho spiegato al mio bambino di seconda elementare: L'acqua è molto attratta da se stessa. Quindi, nello strato superiore, che chiamiamo superficie, si aggrappa strettamente per massimizzare il contatto con l'acqua invece che con l'aria. In questo modo, lo strato d'acqua in superficie forma una pellicola un po' elastica, simile a un sottile strato di gomma da masticare.