Esperienze di laboratorio
Un primo esperimento con le calamite (A)
Materiali: alcuni magneti.
Una calamita, della limatura di ferro, un foglio di cartoncino.
Domande:
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1) Se facciamo cadere della limatura di ferro su un foglio di carta, possiamo spargerla in modo uniforme, o a caso.
2) Se sotto al foglio di carta c’è una calamita la limatura di ferro si dispone formando delle linee come quelle della figura accanto. 3) Se facciamo muovere la calamita sotto al foglio, la limatura di ferro si dispone in modo diverso perché cambia l’intensità della forza magnetica; in particolare la limatura di ferro si addensa dove la calamita è più vicina. 4) Cosa possiamo dire, quindi, anche se non vediamo la calamita e osserviamo che la limatura di ferro ha formato delle linee di questo tipo? 5) E se vediamo muovere il disegno formato dalla limatura di ferro sul cartoncino, senza che il cartoncino si sia mosso? 6) se muovo il cartoncino, a cosa posso attribuire la causa del movimento della limatura? |
A) Abbiamo cosparso il foglio di cartoncino con della limatura di ferro, cioé con dei pezzi di ferro piccolissimi, macinati finemente (i grani sembravano delle dimensioni del pepe), che stavano in un contenitore appositamente forato.
In un primo momento siamo riusciti a cospargere il cartoncino uniformemente, poi abbiamo posto al di sotto una barretta di magnetite: una calamita.
La limatura di ferro, che prima era ferma, si è spostata, formando dei disegni come quello della figura: sicuramente la calamita ha esercitato una forza sulla limatura di ferro; inoltre spostando la calamita, abbiamo visto che la limatura di ferro, posta sul foglio, la seguiva. L’azione della calamita viene esercitata a distanza, proprio come la forza gravitazionale, ed è tanto più intensa quanto più ci si trova nelle sue vicinanze (infatti la limatura di ferro si addensa di più in alcune zone): dipende dalla distanza.
Un secondo esperimento con le calamite (B)
Materiali: Alcune calamite, dei pezzi di ferro, una bussola.
B) Abbiamo “ripetuto” l’esperimento usando altre calamite (nord sud)
Osservazioni supportate dall’uso di applet, per sistemare i concetti. (C)
Materiali: Il nostro pc, un’applet della Colorado University, carta e matita.
C) Abbiamo usato un’applet per simulare alcuni dei fenomeni visti in laboratorio, e capire meglio la “forma del campo magnetico”, cioè le linee di forza che descrivono questa proprietà dello spazio. Con l’applet abbiamo osservato che le linee di forza, descritte da un’insieme di piccolissime bussole, sono le stesse che in laboratorio si notavano dal disegno formato dalla limatura di ferro. E’ stato più facile vedere che muovendo la calamita, in un certo punto dello spazio si hanno variazioni del campo magnetico.