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OpenLab

Fisica

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Calore & energia

Laboratorio

 

Il percorso intende presentare il legame fra calore ed energia e le fonti di energia disponibili sul nostro pianeta. Esperimenti-chiave: passaggi di stato, calore latente, trasmissione del calore, attrito, pannelli fotovoltaici e irraggiamento solare.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore condotto da personale specializzato nell’area di Fisica nelle Aule/Laboratori del Campus Universitario Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino.

Nota per gli insegnanti: è preferibile svolgere l'attività per una classe alla volta; numero massimo classi accettate: 30

Costo per classe: euro 150

 

 

Calore e temperatura

Laboratorio

 

Agli alunni vengono inizialmente spiegati alcuni concetti necessari per la comprensione del percorso: la differenza fra calore e temperatura, la dilatazione termica, il funzionamento del termometro, i passaggi di stato in una sostanza, il trasferimento di calore fra due corpi a temperature diverse. Vengono poi mostrati diversi esperimenti collegati ai fenomeni illustrati, soffermandosi in particolare sulle modalità di trasmissione del calore (conduzione, convezione, irraggiamento). Infine si utilizza l'azoto liquido, che permette di osservare cosa accade all'aria e ad altri corpi quando sono raffreddati a temperatura molto bassa.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica e nell'Aula Multimediale dell'Esploratorio OpenLab del Campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 160

 

 

Elettricità e magnetismo

Laboratorio

 

Descrizione attività: agli alunni vengono inizialmente proposti semplici esperimenti di elettrostatica (produzione di cariche elettriche stazionarie su corpi conduttori e isolanti) utilizzando prima lo strofinio di un panno di lana e poi il generatore di Van de Graaff per simulare scariche elettriche e fulmini. Quindi si costruiscono alcuni circuiti con lampadine e resistenze montate in serie e in parallelo, discutendo le caratteristiche di ciascuna configurazione e spiegando i concetti di corrente (i) e differenza di potenziale (V).
Su richiesta dell'insegnante si può fare una verifica della prima legge di Ohm, mostrando che i e V sono direttamente proporzionali in un circuito a resistenza fissata.
Infine, dopo aver mostrato le proprietà principali delle forze magnetiche, vengono mostrate le relazioni esistenti fra elettricità e magnetismo e le applicazioni pratiche che ne conseguono (per esempio, la produzione di corrente elettrica con l'alternatore).

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica (n. 137) del Dipartimento di Fisica e Astronomia - Via Sansone, 1 - PolCampus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 150

 

 

Fonti energetiche rinnovabili

Laboratorio



Nella presentazione iniziale vengono illustrati alcuni concetti-chiave necessari per la comprensione dell'attività: definizione di energia e potenza, principio di conservazione dell'energia. In particolare vengono spiegate, con l'aiuto di dimostrazioni pratiche:
- la trasformazione di energia meccanica in energia elettrica (l'alternatore: cos'è e dove viene utilizzato?);
- la trasformazione di luce in energia (quanta è l'energia che il Sole ci mette a disposizione? come funziona un pannello fotovoltaico?). Si discute poi del fatto che per tutti i processi di trasformazione ci sono inevitabilmente delle inefficienze, e quindi il rendimento ottenuto è sempre decisamente inferiore al 100%.


Svolgimento attività: E' previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica (n. 137) del Dipartimento di Fisica e Astronomia - Via Sansone, 1 - Campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 150

 

 

Forze & moto

Laboratorio

 

Il percorso intende presentare il legame fra forze e movimento, guidando lo studente alla scoperta delle leggi della fisica newtoniana. Esperimenti-chiave: caduta libera, tubo di Newton, piano inclinato di Galileo, dinamometro, attrito, pendolo, cicloide, forza di Archimede, tensione superficiale.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore condotto da personale specializzato nell’area di Fisica nelle Aule/Laboratori del Campus Universitario Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino.

Nota per gli insegnanti: è preferibile svolgere l'attività per una classe alla volta. Numero massimo classi accettate: 30

Costo per classe: euro 150

 

 

Il movimento  

Laboratorio



Il movimento più comune nella vita quotidiana è la caduta degli oggetti (caduta libera). Questo moto viene osservato in presenza di aria e nel vuoto (grazie al tubo di Newton) per far capire agli alunni che l'aria è essenzialmente un ostacolo al movimento e che, in assenza di aria, tutti i corpi cadrebbero nello stesso tempo, a parità di altezza di partenza. Si studiano anche le caratteristiche del moto su piano inclinato, dispositivo che fu utilizzato già da Galileo per dilatare la durata della caduta e studiarne più facilmente gli effetti. Il tavolo a cuscino d'aria permette poi di osservare il moto a velocità costante e fa capire agli alunni che l'attrito gioca un ruolo essenziale nell'evoluzione del movimento. Si propone anche lo studio del moto del pendolo e, in particolare, viene mostrato il pendolo di Foucault del Dipartimento di Fisica e Astronomia che permette di visualizzare in modo chiaro la rotazione della Terra.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica (n. 137) del Dipartimento di Fisica e Astronomia - Via Sansone, 1 - Campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino di 2 ore nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 150

 

 

Il suono

Laboratorio



Descrizione: Il suono viene presentato come onda che si muove nei mezzi materiali e alcuni semplici esperimenti possono convincere gli alunni di ciò. Si dimostra con un esperimento che senza nessun mezzo materiale il suono non può propagarsi. Mediante un microfono le onde sonore vengono trasformate in impulsi elettrici che sono poi visualizzati con un oscilloscopio: si descrivono le caratteristiche principali dell'onda sonora e si osservano le differenze fra le onde sonore prodotte da vari strumenti e quelle collegate alla voce umana. Si misura infine il limite di udibilità dell'orecchio umano con un generatore di onde che permette di arrivare fino agli ultrasuoni.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica e Aula Multimediale del Museo OpenLab del Campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 160

 

 

L'acqua che non congela

Laboratorio


Descrizione attività:  
sui libri di scuola abbiamo appreso che alla temperatura di 0 °C il ghiaccio fonde e l'acqua solidifica: a questa particolare temperatura i due stati coesistono. Per temperature più basse l'acqua si presenta comunemente in forma solida. In realtà, in particolari condizioni di raffreddamento (utilizzando acqua molto pura, e in situazione statica) l'acqua può essere portata a una temperatura inferiore a 0 °C pur rimanendo allo stato liquido. Una bottiglia di acqua, in questo stato ‘sottoraffreddato', può passare velocemente allo stato solido se viene sottoposta ad azioni meccaniche (urti o vibrazioni) oppure se viene semplicemente rovesciata su un supporto freddo. Questa dimostrazione è molto affascinante perché mostra una situazione di non-equilibrio dell'acqua e una transizione quasi immediata fra due stati diversi.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica (n. 137) del Dipartimento di Fisica e Astronomia - Via Sansone, 1 - Campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino di 1 ora nel periodo novembre-aprile. Su richiesta è possibile svolgere l'attività in classe. Esclusivamente per gruppi molto numerosi (minimo 3 - 4 classi) a causa dello spostamento della strumentaione, programmando ogni classe separatamente nell'arco dello stesos giorno.

Costo per classe: euro 150

 

 

La luce

Laboratorio


Descrizione: Gli alunni sono guidati nella scoperta delle leggi della natura che regolano la propagazione della luce e il meccanismo della visione:
-la luce si muove in linea retta (la camera oscura)
-la luce solare o quella di una lampadina sono composte da vari colori (il disco di Newton, il prisma)
-la luce "rimbalza" su superfici lisce (lo specchio)
-la luce viene deviata nel passaggio dall'aria a un'altra sostanza trasparente (le lenti). Dopo aver mostrato il funzionamento dei diversi tipi di lenti, le loro caratteristiche (curvatura, distanza focale) e i loro effetti sui raggi di luce, vengono anche presentati e utilizzati alcuni dispositivi più complessi basati su combinazioni di lenti: il microscopio e il cannocchiale.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica (n. 137) del Dipartimento di Fisica e Astronomia - Via Sansone, 1 - Campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 150

 

 

Le forze

Laboratorio
 
 
La forza più comune sulla Terra è il peso (o forza di gravità), che tende a far cadere gli oggetti non appoggiati o non legati. Si studiano i suoi effetti sul moto, osservando la caduta libera di oggetti in presenza di aria e nel vuoto e utilizzando un piano inclinato. Si introduce implicitamente il concetto di "grandezza con direzione" e si determina la componente di una forza su una direzione assegnata. La forza di attrito viene proposta in particolare osservando il movimento di oggetti sul tavolo a cuscino d'aria. Viene poi presentata la forza elastica descrivendo le caratteristiche dell'azione esercitata da una molla. Infine alcuni esperimenti sono dedicati alla spinta idrostatica (principio di Archimede) per valutare quali parametri determinano l'affondamento o il galleggiamento di un corpo immerso in acqua.
Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica (n. 137) del Dipartimento di Fisica e Astronomia - Via Sansone, 1 - Campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 150

 

 

Liquidi e gas

Laboratorio


Agli alunni vengono proposti alcuni semplici esperimenti che mettono in evidenza la presenza della pressione atmosferica e rivelano la sua intensità. Si osserva anche la pressione prodotta da una colonna di liquido (legge di Stevino, legge di Pascal). Alcuni esperimenti sono dedicati alla spinta idrostatica (principio di Archimede) per valutare quali parametri determinano l'affondamento o il galleggiamento di un corpo immerso in acqua. Sono mostrati anche alcuni effetti dovuti alla tensione superficiale. Su richiesta dell'insegnante può essere dimostrata sperimentalmente la relazione che lega pressione e volume di un gas a temperatura costante (legge di Boyle-Mariotte).  Infine viene utilizzato l'azoto liquido, che permette di osservare cosa accade all'aria e ad altri corpi quando sono raffreddati a temperatura molto bassa.


Svolgimento attività:  è previsto un incontro di due ore nei Laboratori di Fisica e Aula Multimediale del Museo OpenLab del campus Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino nel periodo novembre-aprile.

Costo per classe: euro 160

 

 

Luce & suono

Laboratorio

 

Il percorso intende presentare similitudini e differenze fra propagazione del suono e propagazione della luce: due tipi di onde di natura diversa con proprietà non sempre analoghe. Esperimenti-chiave: onde trasversali/longitudinali (polarizzazione), propagazione della luce in mezzi assorbenti e in mezzi diffusivi, diffrazione, interferenza.

Svolgimento attività: è previsto un incontro di due ore condotto da personale specializzato nell’area di Fisica nelle Aule/Laboratori del Campus Universitario Scientifico e Tecnologico di Sesto Fiorentino.

Nota per gli insegnanti: è preferibile svolgere l'attività per una classe alla volta; numero massimo classi accettate: 30

Costo per classe: euro 150

 
ultimo aggiornamento: 04-Ott-2018
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