OGGETTI E CONCETTI: energia

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OGGETTI E CONCETTI energia
Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica
- classe A059

• forza ed energia
• trasformazioni di energia
• misura dellenergia trasferita

Lanciare piccoli oggetti
La fionda

• forza ed energia
• trasformazioni di energia
• misura dellenergia trasferita

Lanciare palline
La catapulta

• forza ed energia
• trasformazioni di energia
• misura dellenergia

La giostra a gravità
Cadere e girare
Il barattolo che torna indietro
Rotolare

• immagazzinamento di energia
• trasformazioni di energia

Sparare palline

• immagazzinamento di energia
• trasformazioni di energia

La pistola trasparente
Il serpentone dellenergia
Giocare a domino

• trasformazioni di energia

D. Allasia, V. Montel, G. Rinaudo, Dipartimento
di Fisica Sperimentale, Università di
Torino S.I.S. Indirizzo Scienze Naturali e
Indirizzo Fisico - Matematico - A. A. 2003
2004
E-1
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Energia la fionda
Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica
- classe A059
Oggetti un bastoncino robusto a forma di Y, un
elastico, alcune palline (di plastica leggera o
di carta appallottolata)

• Attività
• tenere il manico della fionda con una mano
• con laltra tirare lelastico stringendo la
  pallina tra le dita
• scegliere la giusta orientazione prima di
  lasciare andare la pallina
• chiedere a un collega di misurare la forza,
  utilizzando un dinamometro o correlandola
  allallungamento dellelastico
• calcolare lenergia in gioco (usando una forza
  media, che potrebbe essere pari a circa la metà
  della forza massima applicata alla fine
  dell'allungamento)

Attacco (spunti e continuità) - gare di lanci
Sicurezza Utilizzando gli elastici, si presti
particolare attenzione nella eventuale presenza
di ragazzi non ancora rispettosi delle regole e/o
di certi tipi di handicap

• Concetti
• lenergia
• - può assumere forme diverse, passare da un
  corpo allaltro, trasformarsi da una forma
  allaltra, essere immagazzinata, passando o
  trasformandosi, fa cose utili
• il lavoro
• - è dato dal prodotto della forza per lo
  spostamento
• - permette di valutare quanta energia è stata
  trasferita o trasformata
• unità di misura dellenergia nel sistema SI il
  joule (J) è il lavoro compiuto dalla forza di 1 N
  che si sposta di 1 m nella sua direzione

• Riferimenti (dove, come e per chi)
• G. Meraviglia La scienza in altalena Schede
  di giochi e scienza - Editoriale Scienza,
  Trieste, 1999 (C)
• www.iapht.unito.it (L)
• www.funsci.com (L)

• Aspetti didattici
• fare forza per . ottenere un risultato utile
• le molte forme dellenergia
• la distanza raggiunta nel lancio non dipende
  solo dalla forza o solo dallo spostamento ma
  dallinsieme dei due, cioè dall'energia
  trasferita

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Energia la catapulta
Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica
- classe A059
Oggetti un cucchiaio, una molla, un supporto,
una pallina leggera (di plastica o di carta
appallottolata)

• Attività
• fissare, con la colla o con lo scotch, la molla
  e il fondo del manico del cucchiaio al supporto
  e assicurare laltro estremo della molla al
  manico del cucchiaio
• tenere fermo il supporto con una mano, con
  laltra spingere giù il cucchiaio e chiedere di
  misurare l altezza della molla compressa
• eseguire il lancio, lasciando andare
  rapidamente il cucchiaio

Attacco (spunti e continuità) - gare di lanci
Sicurezza Nelluso delle molle, si presti
particolare attenzione nella eventuale presenza
di ragazzi non ancora rispettosi delle regole e/o
di certi tipi di handicap

• Concetti
• lenergia
• - può assumere forme diverse, passare da un
  corpo allaltro, trasformarsi da una forma
  allaltra, essere immagazzinata, passando o
  trasformandosi, fa cose utili
• il lavoro
• - è dato dal prodotto della forza per lo
  spostamento
• - permette di valutare quanta energia è stata
  trasferita o trasformata
• unità di misura dellenergia nel sistema SI il
  joule (J) è il lavoro compiuto dalla forza di 1 N
  che si sposta di 1 m nella sua direzione

• Riferimenti (dove, come e per chi)
• G. Meraviglia La scienza in altalena Schede
  di giochi e scienza - Editoriale Scienza,
  Trieste, 1999 (C)
• www.iapht.unito.it (L)
• www.funsci.com (L)

• Aspetti didattici
• fare forza per . ottenere un risultato utile
• le molte forme dellenergia
• la distanza raggiunta nel lancio non dipende
  solo dalla forza o solo dallo spostamento ma
  dallinsieme dei due, cioè dall'energia
  trasferita

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Energia la giostra a gravità
Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica
- classe A059
Oggetti una base di supporto, il coperchio di
una scatola cilindrica, una matita esagonale con
la punta temperata, dado e controdado con
diametro interno tali da poter inserire la matita
con una buona tenuta, un rocchetto, unasta di
legno, un blocco di legno, una piccola puleggia,
un robusto cordoncino lungo circa 1 metro, un
dado pesante

• Attività
• fare un buco nel centro del coperchio cilindrico
  (che servirà come piattaforma della giostra) e
  inserire in esso la matita, controllando di avere
  una buona tenuta
• fissare la piattaforma a una distanza di circa 5
  cm dalla punta della matita usando dado e
  controdado
• fare un buco con un diametro più largo di quello
  della matita vicino a unestremità
  dellasticciola di legno per fissare il blocco di
  legno verticalmente vicino al bordo della base di
  supporto
• fissare la puleggia e, dalla parte opposta,
  fissare lasticciola di legno inserire
  verticalmente la matita nel buco allestremità
  opposta dellasticciola di legno e inserire il
  rocchetto sulla parte superiore della matita con
  una buona tenuta arrotolare il cordoncino sul
  rocchetto e legare il dado pesante allaltra
  estremità.
• mettere la base di supporto vicino al bordo del
  tavolo, arrotolare la parte libera del cordoncino
  sul rocchetto e lasciare scendere il dado
• calcolare il lavoro fatto dalla forza di gravità
  del dado (che avrete preventivamente pesato)

Attacco (spunti e continuità) - richiami ed
analisi di situazioni del quotidiano (luna park )

• Concetti
• lenergia - può assumere forme diverse, passare
  da un corpo allaltro, trasformarsi da una forma
  allaltra, essere immagazzinata, passando o
  trasformandosi, fa cose utili
• il lavoro
• - è dato dal prodotto della forza per lo
  spostamento
• - permette di valutare quanta energia è stata
  trasferita o trasformata
• unità di misura dellenergia nel sistema SI il
  joule (J) è il lavoro compiuto dalla forza di 1 N
  che si sposta di 1 m nella sua direzione

• Riferimenti (dove, come e per chi)
• G. Meraviglia La scienza in altalena Schede
  di giochi e scienza - Editoriale Scienza,
  Trieste, 1999 (C)
• www.iapht.unito.it (L)

• Aspetti didattici
• fare forza per . ottenere un risultato utile
• le molte forme dellenergia
• le variabili che intervengono nella caduta dei
  dadi sono la lunghezza del filo (cioè il
  dislivello) la massa del dado, la velocità .

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Energia il barattolo che torna indietro
Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica
- classe A059
Oggetti due barattoli con il coperchio
rimovibile, un elastico robusto di lunghezza
circa doppia di quella del barattolo, due dadi di
bullone molto pesanti

• Attività
• fare due buchi al centro sia della base sia del
  coperchio rimovibile di uno dei due barattoli
• far passare lelastico attraverso il dado e poi
  attraverso i buchi della base e del coperchio,
  unendo le due estremità in modo da formare un
  cappio con il dado appeso a metà della corda,
  come mostrato in figura.
• nellaltro barattolo mettere il secondo dado
• in entrambi i casi, individuare le forze, gli
  spostamenti coinvolti e il lavoro fatto

Sicurezza Nelluso degli elastici, si presti
particolare attenzione nella eventuale presenza
di ragazzi non ancora rispettosi delle regole e/o
di certi tipi di handicap
Attacco (spunti e continuità) - analisi di
giochi e giocattoli a carica

• Concetti
• lenergia
• - può assumere forme diverse, passare da un
  corpo allaltro, trasformarsi da una forma
  allaltra, essere immagazzinata
• - passando o trasformandosi, fa cose utili
• il lavoro
• - è dato dal prodotto della forza per lo
  spostamento
• - permette di valutare quanta energia è stata
  trasferita o trasformata

• Riferimenti (dove, come e per chi)
• - G. Meraviglia La scienza in altalena Schede
  di giochi e scienza - Editoriale Scienza,
  Trieste, 1999 (C)
• - S.M.S. E. Fermi di Burolo - Attività di
  Laboratorio Scientifico (A)
• www.iapht.unito.it (L)

• Aspetti didattici
• le proprietà dellenergia
• energia potenziale ed energia cinetica
• attrito

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Energia la pistola trasparente
Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica
- classe A059
Oggetti pistola giocattolo con involucro
trasparente

• Attività
• applicare la forza alla molla inferiore
  attraverso il grilletto, producendo la
  compressione della molla per un certo tratto
• la forza si trasmette alla molla superiore, che
  a sua volta si comprime, trasferendo lenergia
  alla pallina quando la molla viene rilasciata.

Attacco (spunti e continuità) -analisi di
giochi e giocattoli a carica - gare di lancio
Sicurezza Utilizzando il dispositivo a molla , si
presti particolare attenzione nella eventuale
presenza di ragazzi non ancora rispettosi delle
regole e/o di certi tipi di handicap
Concetti l'energia - può assumere forme
diverse, passare da un corpo allaltro,
trasformarsi da una forma allaltra, essere
immagazzinata - passando o trasformandosi fa
cose utili, si conserva - di conseguenza non
si può creare né distruggere, - ci sono forme di
energia più utili di altre,

• Riferimenti (dove, come e per chi)
• G. Meraviglia La scienza in altalena Schede
  di giochi e scienza - Editoriale Scienza,
  Trieste, 1999 (C)
• www.iapht.unito.it (L)
• www.funsci.com (L)

• Aspetti didattici
• le proprietà dellenergia
• la distanza raggiunta nel lancio non dipende
  solo dalla forza o solo dallo spostamento ma
  dallinsieme dei due, cioè dall'energia
  trasferita

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Energia il serpentone dellenergia
Preparazione di Esperienze Didattiche di Fisica
- classe A059
Oggetti cartoncini di uguali dimensioni, matite
colorate, forbici ..

• Attività
• preparare due tipi di cartoncini, sui quali
  siano stati
• - scritti i descrittori (o parole chiave)
  relativi ai diversi tipi di energia di cui si è
  parlato (semplificando al massimo la nomenclatura
  calore invece di energia termica, energia di
  movimento invece di energia cinetica, energia dei
  cibi invece di energia chimica, .)
• - disegnati alcuni dispositivi o situazioni
  ambientali in cui entrano in gioco certi tipi di
  energia per trasformarla, oppure immagazzinarla.
• Come giocare
• dividere i giocatori in gruppi, in seno ai quali
  sarà nominato un capogruppo che avrà il compito
  di agire in qualità di portavoce
• distribuire un uguale numero di carte-scritte
  e di carte-disegnate a tutti i capogruppo, i
  quali a loro volta le affideranno ai propri
  compagni che le disporranno bene in vista davanti
  a sé, in attesa di utilizzarle
• posta sul tavolo la prima cartascritta,
  calare a turno una carta-disegnata abbinandola
  al tipo di energia indicata dalla carta-scritta
  che si trova già sul tavolo, altrimenti passare
  il gioco al gruppo successivo, il quale calerà la
  carta-scritta che esprime il tipo di energia
  che il dispositivo, rappresentato dalla carta in
  tavola, è in grado di fornire oppure utilizzare o
  trasformare o immagazzinare (altrimenti passare
  il gioco o attaccarsi in modo analogo allaltro
  lato del serpentone)
• successivamente calare sul tavolo una carta
  (alternando scritti e disegni) con le modalità di
  collegamento di cui sopra

• Aspetti didattici
• le proprietà dellenergia
• il percorso creatosi con il gioco del domino
  aiuta a visualizzare che alcuni oggetti o
  situazioni sono dei veicoli per trasferire o per
  trasformare lenergia

Concetti - l'energia può assumere forme
diverse, passare da un corpo allaltro, -
trasformarsi da una forma allaltra, essere
immagazzinata - passando o trasformandosi fa
cose utili, si conserva - di conseguenza non
si può creare né distruggere, - ci sono forme di
energia più utili di altre

• Riferimenti (dove, come e per chi)
• . S.M.S Fermi di Burolo - Attività di Lab.
  Scientifico (A)
• www.iapht.unito.it (L)

Attacco gioco del domino
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