Gioco scientifico N°1: Diavoletto di Cartesio

L’estate è il momento per i ragazzi, e non solo, di sperimentare nuovi modi di scoprire il mondo. Per questo ho pensato di suggerire un esperimento a tema marino. Il diavoletto è stato attirbuito a Cartesio ma in realtà fu descritto per la prima volta dall’italiano Raffaello Magiotti, allievo di Galileo.

E’ oggi possibile realizzarlo con un oggetto trasparente e deformabile alla portata di tutti: una bottiglietta di plastica usata.

Come?

Si tratta di immergere nella bottigietta un galleggiante del peso specifico molto vicino a quello dell’acqua, intrappolando una bollicina d’aria. Allo scopo basta un pezzo di cannuccia. Non buttatela la prossima volta che che prendete una bibita al chiringuito.

Taglietene un pezzo di circa otto centimetri, piegatela e girateci attorno un comune elastico ben stretto a fare da strozzatura. Dopodichè infilate una graffetta di metallo a fare da peso come in figura:

Riempite una bottiglietta e inseritevi il diavoletto con la graffetta in basso. Avvitate bene il tappo e premete la bottiglia. Sorpresa! Il diavoletto scende. Quando lasciate la presa risale. Stupore assicurato per figli e amici.

Se non viene al primo colpo basta aggiustare la quantità d’aria intrappolata nella cannuccia alzando o abbassando l’elastico. Se trovate una graffetta grande tagliate un pezzo di cannuccia da circa dieci centimetri. Video esplicativo qui.

Ma come funziona?

Quando premo la bottiglia, per il principio di Pascal, la pressione si distribuisce in ogni punto dell’acqua. Un po’ d’acqua entra quindi nella cannuccia e comprime la bollicina d’aria. Il diavoletto pesa di più e va a fondo. Potremmo dire che il peso specifico dell’oggetto diventa maggiore di quello dell’acqua e, per il principio di Archimede, il peso vince sulla spinta verso l’alto. Quando invece rilascio la bottiglia la pressione torna come prima, l’aria dentro la cannuccia si riespande e il diavoletto torna su.

Video esplicativo qui.

E i pesci come fanno?

Hanno una sacca riempita di gas, chiamata vescica natatoria, che riempiono e svuotano proprio come la bolla d’aria dentro la cannuccia. Così riescono a regolare la profondità in modo preciso e senza troppo sforzo. Qui una spiegazione.

Passa parola.

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