Parlando di aria, naturalmente, ci siamo anche dedicati a diversi esperimenti scientifici.
Esplorazioni semplici, fattibilissime in casa e con materiali di uso comune (palloncini, acqua, bottiglie di vetro e di plastica, una candela, carta-casa, cannucce, imbuto, spago, grucce appendiabiti...) adatte a bimbi di diverse età (noi copriamo per intero la fascia 4-7 anni), volti ad osservare le principali caratteristiche di questo elemento della natura.
1- Il palloncino a reazione
- Far passare una cordicina o un filo in una cannuccia.
- Fissare il filo a due lati della stanza. Noi abbiamo usato due maniglie, per una lunghezza di circa 2 metri.
- Gonfiare un palloncino e chiuderlo con una molletta.
- Attaccare il palloncino alla cannuccia con due pezzetti di scotch.
- Ora togliere la molletta che chiude l'imboccatura del palloncino.
- L'aria esce dal palloncino e lo spinge in avanti, portandolo lungo il filo come un razzo!
Questo è il principio per cui anche gli aerei e i razzi sono spinti in avanti da gas compressi che all'improvviso si espandono.
L'aria ha molta forza!
2 - Il palloncino gonfiato dall'aria calda
- Infilare un palloncino sul collo di una bottiglia vuota.
- Mettere la bottiglia in una ciotola o una pentola piena di acqua calda.
- L'aria contenuta nella bottiglia si riscalda.
- L'aria riscaldata si espande ed ha quindi bisogno di più spazio, perciò sale verso l'alto, entra nel palloncino e lo gonfia.
Con
il calore l’aria si dilata.
La mongolfiera funziona nello stesso modo.
3 - ...e sgonfiato dall'aria fredda
L'esperimento precedente è reversibile:
- Se inseriamo del ghiaccio e facciamo raffreddare l'acqua, il palloncino si sgonfia.
Con il freddo l'aria diminuisce di volume.
4 - La bottiglia e lo spazio dell'aria
- Versare l'acqua in una bottiglia attraverso l'imbuto.
Questa scenderà naturalmente a velocità sostenuta.
- Ora, sigillare il meglio possibile l'imbuto sul collo della bottiglia con della plastilina.
L'acqua scenderà molto più lentamente.
La plastilina non permette all'aria di fuoriuscire normalmente, così l'acqua ha meno spazio e scende più lentamente.
L'aria occupa uno spazio.
5 - La candela
- Porre la candela al centro di una bacinella.
- Accendere la candela.
- Coprire con un vasetto di vetro.
- Nel giro di qualche minuto, la fiamma si spegnerà. La fiamma in poco tempo consuma l'ossigeno ed il gas che rimane nella bacinella è solo l'anidride carbonica, che non consente la combustione.
In mancanza di ossigeno, la combustione non può avvenire.
6 - La candela e l'acqua
- Porre la candela al centro di una bacinella in cui sia stata versata dell'acqua (nel nostro caso, colorata, per osservare meglio l'effetto).
- Accendere la candela.
- Coprire con un vasetto di vetro.
- Nel giro di qualche minuto, la fiamma si spegnerà.
La fiamma in poco tempo consuma l'ossigeno ed il gas che rimane nella bacinella è solo l'anidride carbonica, che non consente la combustione .
- L'acqua salirà per prendere il posto dell'ossigeno che è scomparso durante la combustione.
In mancanza di ossigeno, la combustione non può avvenire.
7 - Bottigliette vuote?
- Prendere alcune bottigliette o contenitori di plastica ed una bacinella d'acqua.
- Immergere le bottigliette in acqua tenendoli dritti e con l'imboccatura rivolta verso il basso.
- Subito "faranno le bolle".
- Questo dimostra che le bottigliette, in realtà, non erano vuote, ma piene d'aria.
L'aria è ovunque, anche se non si vede.
8 - Schiaccia la bottiglietta
- Schiacciare una bottiglietta di plastica: l'aria uscirà e la bottiglia si potrà facilmente accartocciare.
- Ora, fare in modo che l'aria possa rientrare nella bottiglia: questa, piena d'aria, riacquisterà la sua forma originaria.
L'aria è ovunque, anche se non si vede.
9 - L'aria dentro di noi: le cannucce
- Dare ad ogni bambino una cannuccia e farlo soffiare in acqua.
- Produrrà tante bolle!
- E' l'aria contenuta nel nostro corpo che esce e crea questo effetto!
L'aria è anche dentro di noi.
10 - L'aria dentro di noi: i palloncini
- Distribuire un palloncino ad ogni bambino e proporgli si soffiare per gonfiarlo.
- Anche se non avrà la forza per farlo, capirà la presenza di aria nel proprio corpo e avvertirà la propria capacità polmonare.
L'aria è anche dentro di noi.
11 - Pesare l'aria
- Prendere una gruccia per abiti ed appendere ad ognuna delle due estremità un palloncino sgonfio.
- Appendere la gruccia: si osserverà un perfetto equilibrio.
- Ora gonfiare uno dei due palloncini.
- La gruccia penderà dalla parte del palloncino pieno d'aria.
- Ripetere l'esperimento con due palloncini più e meno gonfi.
L'aria ha un peso.
- N.b. Avendo usato palloncini piuttosto piccoli, il risultato da noi ottenuto non è stato visivamente molto netto. Per sperimentaree la nostra "bilancia", abbiamo allora confrontato un palloncino pieno d'aria con uno pieno d'acqua.
12 - Gonfiare un palloncino dentro ad una bottiglia
- Infilare un palloncino dentro ad una bottiglia vuota, lasciando sporgere l'apertura del palloncino fuori dalla bottiglia.
- Pur sforzandosi tantissimo, non si riuscirà a gonfiare il palloncino.
- E' l'aria contenuta nella bottiglia ad impedirlo: occupa tutto lo spazio e non ne lascia abbastanza per gonfiare il palloncino.
- Solo infilando una cannuccia nella bottiglia si permette all'aria di uscire.
- A questo punto, sarà possibile gonfiare il palloncino.
L'aria è ovunque ed occupa uno spazio.
13 - Gonfiare un palloncino con l'anidride carbonica
- Mettere un po' di aceto e di bicarbonato in una bottiglia.
- Ora infilare rapidamente un palloncino sul collo della bottiglia.
- Il palloncino si gonfia!
- Il bicarbonato e l'aceto, mescolandosi, hanno formato anidride carbonica, che sale e gonfia il palloncino.
Per questo motivo nei dolci si usa il lievito: l'impasto si gonfia e la trta risulta più soffice.
14 - La riga ed il foglio di carta
- Prendere una riga da disegno e appoggiarla sul tavolo in modo che sporga per metà.
- Coprire la metà riga appoggiata sul tavolo con un foglio di carta di giornale (noi abbiamo usato un foglio di carta da regalo).
- Dare un colpo netto alla riga nella sua parte sporgente.
- L'aria opporrà resistenza sull'intero foglio di carta e la riga rimarrà ferma dov'è.
L'aria ha molta forza!
14 - Il bicchiere in acqua 1
- Riempire una bacinella d'acqua.
- Mettere un bicchiere vuoto con l'apertura rivolta verso il basso nella bacinella, fino al fondo.
- L'aria imprigiuonata nel bicchiere impedisce allacqua di entrare.
- Se si inclina il bicchiere o lo si muove avantri e indietro, però l'aria può uscire dal bicchiere. Siccome è più leggera dell'acqua, l'aria sale velocissima formando grosse bolle.
- Ora l'acqua può entrare nel bicchiere e occupare lo spazio dove prima c'era l'aria.
- L'aria è invisibile, ma c'è ed occupa spazio.
15 - La spugna
- Riempire una bacinella d'acqua.
- Immergervi una spugna e strizzarla.
- Dalla spugna usciranno tante bollicine.
- La spugna era piena d'aria, che è ovunque, anche se non si vede.
14 - Il bicchiere in acqua 2
- Riempire una bacinella d'acqua.
- Prendere un bicchiere e fissare sul suo fondo un foglio di carta-casa.
- Immergere il bicchiere nella bacinella, con l'apertura rivolta verso il basso.
- Togliere il bicchiere: la carta sarà asciutta perchè l'aria l'avrà protetta, impedendo all'acqua di raggiungerla.
17 - La cartolina
- Riempire d'acqua un bicchiere di plastica fino all'orlo.
- Metterci sopra una cartolina.
- Tenere la cartolina ben ferma e capovolgere velocemente il bicchiere.
- Tirare via la mano dal di sotto.
- La cartolina rimarrà attaccata al bicchiere e l'acqua non cadrà!
Questo perchè la pressione dell'aria dal basso schiaccia la cartolina contro il bordo del bicchiere e tiene l'acqua dentro il bicchiere.
L'aria non può entrare e l'acqua non può uscire.
18 - La siringa
- Tappare con un dito il foro di una siringa.
- Spingere il pistone
- Il pistone riesce a scendere per un certo tratto: l'aria si comprime perchè è elastica, proprio come una molla.
L'aria è elastica e comprimibile.
Se inveve facciamo la stessa prova con l'acqua, il pistone non si muoverà: l'acqua non è comprimibile.
La stessa cosa avverrebbe con una pompa.
19 - Acqua frizzante
A metà tra esperimento e gioco, abbiamo poensato di preparare l'acqua frizzante avvalendoci delle bustine in commercio.
Si tratta di un preparato a base di bicarbonato di sodio, acido malico e acido tartarico che, a contatto con l'acqua, libera anidride carbonica e conferisce all'acqua una certa effervescenza.
Il risultato c'è stato, ma il sapore così salino non è piaciuto per niente ai bambini...
20 - Pozioni magiche
A questo punto, lasciando da parte ogni velleità scientifica, l'esperimento si è trasformato in un vero e proprio gioco.
Con qualche goccia di coloranti alimentari, infatti, l'acqua frizzante si è trasformata in pozioni magiche, piene di bollicine e coloratissime.
Da travasare, mescolare e su cui favoleggiare in piena libertà.
Però.... sorpresa!!!
Le bollicine di anidride carbonica producono un suono!
Che incanto, stare ad ascoltare l'aria rinchiusa in un barattolo!
