Il suono! Generiamo il suono!

Stamane fulmini e tuoni!!! Mmmmm perchè la luce arriva prima del suono che fa un fulmine quando cade a terra? Se conti quanto ci mette il suono ad arrivare? Beh sapere quanto va veloce il suono nell'aria fa capire quanto lontano da dove siamo noi è caduto il fulmine! Vero mamma? Certo. L'esperimento di oggi nasce dal cercare di capire l'origine dei suoni... perchè urlare quando basta parlare? No ok questa è difesa personale, nessun fine scientifico! Provo a chiedere a mia figlia, sempre quasi 7 anni, cosa genera il suono? E lei... BO! Le dico che qualsiasi cosa generi un suono si chiama SORGENTE SONORA e che le sorgenti sonore non sono altro che oggetti che si muovono velocemente, molto velocemente, o che vibrano, tipo le corde din una chitarra.

Prima prova (anticipo...fallita!) generiamo uno scoppio o Boom sonico 
Cerchiamo di creare un qualcosa che nuovendosi velocemente, più della velocità del suono nell'aria:
" Nell'aria, la velocità del suono è di 331,4 m/s a 0 °C (pari a 1 193,04 km/h) e di 343,8 m/s (pari a 1 236,24 km/h) a 20 °C (e in generale varia secondo la relazione a = 331,4 + 0,62 t con t misurata in °C). ", generi una specie di scoppio.

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Con la carta seguendo i passaggi delle foto , prendendo il foglio così piegato per i vertici di modo che tirando velocemente giù il braccio il foglio si apra, si genera, nel nostro caso dovrebbe generare, una sorta di scoppio.

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L'oggetto muovendosi più velocemente del suono nell'aria crea un forte rumore. Come avviene per la frusta di Zorro quando schiocca la sua frusta davanti al bellissimo cavallo nero!

 

Prova due: Aria che vibra

Il suono per vibrazione dell'aria più va velocemente più è la vibrazione più si acuisce il suono. Il nostro generatore era un elastico per capeeli rosa, ma se uno ha una chitarra va benissimo.

Prova tre: sempre aria che si muove
Sia il soffio in una bottiglia, che il vento forte che passa nelle fessure di una porta creano un suono. Come si muove il suono? Onde di aria che non si vedono... quali si vedono? Quelle dell'acqua. Allora siamo andate in vasca a creare le onde con l'acqua... beh le onde sonore sono invisibili... si: non si vedono, ma possiano immaginarle come quelle dell'acqua.

Il suono si propaga pure tramite i mezzi. Vero, pure l'aria è un mezzo, ma adesso intendevo mezzi più tangibili per i bambini. Esempio se fai vibrare un metallo, tipo un cucchiaio contro una pentola di acciaio, hai un suono, perchè il rumore generato dallo scontro si propaga nell'aria, lo senti perchè raggiunge le tue orecchie e poi si disperde nell'aria. Se ti immagini le onde del suono come quelle dell'acqua è facile capire che sono grosse vicino alla sorgente (ovvero a ciò che le ha generate  (la mano nelcaso dell'acha lo scontro tra cucchiaino e pentola nel caso del suono) e più piccole man mano che ti allontani. Per questo che se uno parla piano e tu sei troppo lontano non riesci a sentire, il suono della voce non ce la fa ad arrivare alle tue orecchie, si è attenuato nel tragitto. Se non ci fosse l'aria non ci sarebbero suoni. Nel vuoto c'è assoluto silenzio... beh sarebbe molto interessante potercisi rifugiare a volte!!
Quindi il suono va veloce , ma non velocissimo. Ok si ma quanto? Contiamo: i fuochi di artificio, la luce arriva subito, il suono con un pò di ritardo da dove li fanno, in Fortezza in Estate. Contando arriviamo a 3 secondi, quindi in linea d'aria tra noi e la Fortezza c'è circa 1 km =3 s x 330 m/s. La luce arriva subito??? Ma allora la luce quanto va veloce? Beh lo vedremo. Intanto un pò di Link
Onde Sonore
Risonanza Acustica
Acustica
Velocità del Suono
Numero di Mach

La Gravità! Costruiamo una bilancia!

Mi sono chiesta... da dove parto? Con mia figlia di 7 anni è un pò che faccio esperimenti, ma ho sempre il dubbio su ciò che le rimane impresso o meno, per cui spazio sugli argomenti cercando di partire da ciò che è facilmente tangibile per poi spingerla ad immaginare! Oggi siamo partiti da un oggetto caduto... perchè cade tutto in terra? Perché si dice che tu pesi più di me? Le ho messo in testa un foglio di carta e poi un piatto e le ho fatto notare che il peso sulla sua testa era differente: proprio come il peso che ciascuna cosa ha sulla terra! Questo è vero pure in senso lato! Le ho poi messo la mia mano sulla testa premendo o meno le ho detto che ciò che io facevo sulla sua testa era usare più o  meno forza! La forza del foglio o del piatto o di qualsiasi altra cosa per terra, come sulla sua testa, le ho detto che si

chiama FORZA DI GRAVITA'... una delle 4 forze fondamentali! Una forza importantissima, quella che definisce l'attrazione che esiste tra 2 corpi qualsiasi dell'Universo, sole e pianeti annessi! Ho aggiunto che essa dipendente dalla massa . Che è la massa? In sostanza più è la massa dei 2 corpi più essi si attraggono, per questo la terra attrae tutto a se, la sua massa è molto più grande di qualsiai corpo vi stia sopra! Le ho raccontato l'aneddoto di Newton e della mela e... le ho fatto costruire una bilancia! Si con lei dopo poco devi passare al pratico... le premesse lunghe diventano fumo, ma soprattutto noia! Quindi rapidità e velocità... chissà che non le faccia pure capire che tutte le cose hanno bisogno del loro tempo! Beh esperimenti pure per educare ad osservare!

Occorrente
Una grappetta, due elastici, il nostro secchiello da cucina rosso, una penna e un foglio di carta da attaccare, con lo scotch, al muro.
Cosa ci abbiamo fatto?
Abbiamo tolto il calendario dal muro e nel chiodino ci abbiamo appeso la nostra bilancia, fatta con elastico, grappetta, elastico e secchiello, in ordine. Nel punto dove arrivava il secchiello appeso, abbiamo attaccato il foglio e segnato lo 0 gr, la partenza della nostra bilancia! Poi ho preso una bilancia da cucina e ho iniziato a far pesare gli oggetti a mia figlia, trovati in giro per casa, prima nella bilancia da cucina e poi nella nostra bilancia rossa. Ogni volta che scendeva giù il secchiello, sotto il peso del nuovo oggetto, mia figlia segnava con un segno il peso in grammi. Pesando diverse cose e segnando il peso abbiamo tarato così la nostra bilancia al punto da arrivare a supporre il peso di nuovio oggetti facendo la proporzione con i pesi già segnati. Dopo ovviamente controllavamo il vero peso nella bilancia da cucina: non sono venute misure molto rigorose, ma l'errore alla fine era dagli 1 ai 3 gr massimo. Poi le ho preso 5 rotolini di scotch, perchè li avevo,

ma va bene qualsiasi altro esempio, e le ho spiegato come hanno fatto a definire il peso e creare così la prima bilancia: hanno preso un peso (oggi conservato... ) e hanno deciso che quello valeva 1 gr, poi 2 sarebbero stati 2 gr e così via, proprio come avviene per i numeri naturali,  le dico sempre che i numeri sono magici, quando ti sembra di aver trovato il numero più grande di tutti aggiungi un 1 e... beh sempre uno più grande ne trovi! Partendo dalla prima hanno costruito tutte le bilancie esistenti, proprio come abbiamo fatto noi con la nostra. Le ho detto che ce ne sono di vario tipo... quelle che pesano gli uomini, le cose da mangiare, i mezzi pesanti etc.. ovvio che poi dipende dall'utilizzo : la ns le ho fatto vedere che non avrebbe potuto pesare più di 330 gr.

Per Concludere:
Il peso non è altro che la misura della Forza di Gravità, maggiore è la Forza di Gravità su un oggetto più questo pesa.

Ovvio:
La spiegazione che do è palesemente non rigorosa, ma mi auguro abbastanza intuitiva da aver inculcato un minimo di sapere in mia figlia! Io ci provo... SEMPRE! Se poi il genitore vuole saperne di più necessario è attingere ad altre fonti... riporto sotto un qualcosa per provare a disegnare un quadro più completo:

Storia da raccontare
Riporto qui un pezzettino semplice di storia da raccontare ai bambini:

Sir Isaac Newton (1642-1727)

La storia appassionante del cammino verso la comprensione di questa forza è scandita da qualche data fondamentale e dalle scoperte di alcuni scienziati. L’astronomo tedesco Johannes Keplero (1571-1630) è stato il primo a descrivere il movimento dei pianeti nel Sistema Solare, formulando tre leggi, chiamate «leggi di Keplero». Ai suoi tempi si ignorava che la rotazione dei pianeti è determinata dalla gravitazione, ma la sua scoperta ha avuto un’importanza capitale. Lo scienziato italiano Galileo Galilei (1564-1642) è stato il primo a studiare la caduta dei corpi sulla superficie della Terra. Galileo effettuò numerosi esperimenti con pendoli e piani inclinati, e studiò le leggi del moto. Ha potuto così scrivere la legge della caduta dei corpi e ha compreso che nel vuoto tutti i corpi cadono allo stesso modo. Galileo è uno dei grandi genii della scienza e può essere considerato il padre della scienza moderna. Sir Isaac Newton (1642-1727) comprese che le leggi determinate da Keplero e Galileo non erano altro che due sfaccettature della stessa forza: la gravitazione universale. La leggenda vuole che sia stata l’osservazione della caduta di una mela nel cortile del Trinity College, a Cambridge, a far comprendere a Newton che sia la mela che la Luna erano attratte dalla Terra per lo stesso motivo. La massa della Terra fu misurata per la prima volta nel 1798, da Henry Cavendish. Lo scienziato di origine tedesca Albert Einstein (1879-1955) estese la teoria di Newton e formulò la teoria della relatività generale, nel 1915. La sua visione rivoluzionaria trasformò la gravità da semplice forza in proprietà dello spazio e del tempo. Attualmente, i ricercatori stanno ancora cercando di capire perché gli oggetti cadono, anche se ora sappiamo molto bene come cadono.

Johannes Keplero (1571-1630)

 

 Galileo Galilei (1564-1642)

 

Albert Einstein (1879-1955)

 

Video: Per chi vuole un filmatino!
Giusto per dare una idea:
Interazione Gravitazionale

Campo Gravitazionale Terrestre

Open Fisica

E... oltre la Meccanica Classica:

Teoria del Tutto 

Gravitone 

EGO

e se uno vuole può poi seguire tutti i link su Wikipedia o cercare ancora nel web, magari comprarsi un libro... ma tutto ciò sottende conoscenze diverse da quelle note ad un bambino, che esulano poi da ciò che intendo fare qui!