Occorrente

  • Due bottiglie PET vuote da 0,5 l
  • Un recipiente graduato con acqua
  • Coltello o forbici
  • Tagliere
  • Punteruolo
  • Acquerelli e pennello
  • Pennarello impermeabile
  • Cronometro

Procedimento

1. Chiedi ad un adulto di tagliare la parte superiore della prima bottiglia e di conservare la parte inferiore cilindrica (tubolare). Questa parte ti servirà più tardi come «bottiglia di raccolta».

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2. Ora chiedi all’adulto di tagliare la parte inferiore della seconda bottiglia e conserva la parte superiore con il tappo. Questa parte ti servirà più tardi come «bottiglia a imbuto».

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3. Svita il tappo della bottiglia a imbuto e fai un piccolo foro al centro del tappo con un punteruolo. Per questa operazione chiedi aiuto ad un adulto. Poi riavvita il tappo sulla bottiglia a imbuto.

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4. Ora devi calibrare l’orologio ad acqua (segnare il livello dell’acqua in momenti diversi). A questo scopo, metti la bottiglia di raccolta in posizione verticale su una superficie piana e posiziona la bottiglia a imbuto con il tappo rivolto verso il basso sull’apertura della bottiglia di raccolta.

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5. Mescola circa 3 dl di acqua con l’acquerello in un recipiente graduato.

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6. Versa l’acqua nella bottiglia a imbuto e segna rapidamente il livello dell’acqua nella bottiglia a imbuto prima che l’acqua cominci a fuoriuscire dal foro.

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7. Ora, l’acqua gocciola nella bottiglia di raccolta. Non appena il livello dell’acqua raggiunge la parte cilindrica* della bottiglia di raccolta, fai un primo segno con il pennarello, il «segno zero». Allo stesso tempo, inizia a cronometrare 30 secondi. (*parte tubolare che inizia poco dopo il fondo)

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8. Ora fai un segno sulla bottiglia di raccolta ogni 30 secondi.

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9. In seguito versa nuovamente l’acqua che si trova nella bottiglia di raccolta nel recipiente graduato.

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10. Ricomincia da capo riempiendo la bottiglia a imbuto fino al tuo segno. Questa volta non serve il cronometro, basta lasciar gocciolare l’acqua. Cosa succede? Il livello dell’acqua raggiungerà il segno zero e poi gli altri segni, ognuno corrispondente a un intervallo di 30 secondi. Perché è utile farlo? Perché ti consente di misurare il tempo e, per esempio, cuocere un uovo per 3 minuti o sapere esattamente quando i 2 minuti per lavarsi i denti sono finiti.

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11. Cos’altro puoi provare a fare: riempi la bottiglia a imbuto solo a metà, prendi di nuovo il cronometro e osserva il livello dell’acqua ogni 30 secondi. Cosa osservi?

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Nel dettaglio

  • Se osservi bene, noterai che le distanze tra i segni che hai fatto non sono esattamente uguali. Più la bottiglia a imbuto si svuota, più sono ravvicinati. Quindi, all’inizio l’acqua scorre più velocemente attraverso il foro che alla fine.
  • Se la bottiglia a imbuto è riempita solo a metà, puoi notare che i 30 secondi di tempo di deflusso non corrispondono più ai segni che hai messo al primo tentativo con la bottiglia a imbuto piena: dopo 30 secondi l'acqua non ha ancora raggiunto il primo segno.

Perché?

Il modo in cui l’acqua scorre non dipende solo dalle dimensioni del foro. Anche la forma dell’imbuto (qui un tappo di bottiglia) gioca un ruolo. L’acqua scorrerebbe in modo diverso se l’imbuto avesse una forma cilindrica come un tubo o la forma rotonda di un’ampia ciotola. Tuttavia, a influire principalmente sul deflusso è la pressione dell’acqua sopra il foro. Più acqua c’è nel recipiente, più questa preme sul foro. Quindi ha senso che all’inizio, quando il recipiente è pieno, l’acqua scorra più velocemente.