Esperimento su Volume

Prof. Angela Fanti Liceo Scientifico Statale Francesco d’Assisi

 

Esperimenti effettuati nella classe I

 

I N D I C E

Esperimento 1 (a gruppi)

Misura del volume di un solido di forma regolare mediante formula matematica (metodo indiretto)

-Esperimento 2 (a gruppi)

Misura del volume di un solido di forma irregolare per spostamento d’acqua (metodo diretto)

( non sempre la misura del volume è attendibile!)

-Esperimento 3 (dimostrativo)

Volume del ghiaccio e dell’acqua

( non sempre la misura del volume è attendibile!)

-Esperimento 4 (dimostrativo)

Volume di acqua e volume di acqua e sale

( non sempre la misura del volume è attendibile!)

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Esperimento 1:

Misura del volume di un solido di forma regolare con il metodo indiretto e diretto

(MISURA DEL VOLUME DI UN CUBETTO DI METALLO E DI 10 MONETE)

Esperimento su Volume

20 April 2020

 

SCOPO:[D1.pti5]____________________________________________________________________

MATERIALE:[D2.pti2]________________________________________________________________

Prima di procedere nell’esperimento osservare bene il materiale ed esprimere portata e sensibilità degli strumenti a disposizione:[D3.pti2]_________________________________________________________________

MISURA INDIRETTA DEL VOLUME

Esperimento su Volume

20 April 2020

 

PROCEDIMENTO:

Cubetto

N.B. Ogni gruppo deve segnare sulla scheda il nome del metallo di cui è composto il cubetto che gli viene consegnato (dovrà essere lo stesso della esperienza sulla densità).

Eseguire la misura di ogni spigolo una sola volta ed esprimere il risultato della misura:

[D4. pti 2]

spigolo =

“        ”    =

“        ”   c  =

Eseguire la misura del volume calcolandone il relativo errore: [D5 pti.4]

_____________________________________________________________________

 

Monete

Eseguire la misura del diametro delle monete e della loro altezza (impilandole una sull’altra)

[D6. pti 2]

diametro =

altezza =

Eseguire la misura del volume calcolandone il relativo errore:  [D7. pti 4]

___________________________________________________________

 

 

MISURA DIRETTA

MISURA DEL VOLUME PER SPOSTAMENTO D’ACQUA

 

MATERIALE:           [D8. pti 2]

___________________________________________________________

 

Cubetto

Mettere nel cilindro graduato una quantità nota d’acqua (il livello dell’acqua sarà il nostro zero) inclinare leggermente il cilindro e lasciar scivolare lungo la parete il cubetto, leggere il volume del cubetto cioè la misura dell’innalzamento del livello dell’acqua

[D9. pti 3]

acqua contenuta nel cilindro         V1  =

volume del cubetto                           V2 =

errore assoluto sul volume              e=

errore relativo sul volume               er   =

Monete

Mettere nel cilindro graduato una quantità nota d’acqua (il livello dell’acqua sarà il nostro zero) inclinare leggermente il cilindro e lasciar scivolare dentro le monete, leggere il volume delle monete cioè la misura dell’innalzamento del livello dell’acqua,

[D10. pti 3]

acqua contenuta nel cilindro         V1  =

volume delle monete                       V=

errore assoluto sul volume             ea   =

errore relativo sul volume              er   =

 

 

[D11. pti 3]  TABELLA ERRORI PERCENTUALI

<

nulla rerum magni
GRUPPO VOLUME CUBETTO VOLUME MONETE
Metodo Indiretto Metodo Diretto Metodo Indiretto Metodo Diretto
1
2
3
4
5
6

 

Calcola il volume di una sola moneta valutandone l’errore assoluto [D12.pti 3] ____________________________________________________________________

 

Osservazioni e conclusioni: [D13. pti 5]

____________________________________________________________________

 

Esperimento 4:

MISURA DEL VOLUME DELLA SABBIA PER SPOSTAMENTO D’ACQUA

Esperimento su Volume

20 April 2020

 

Esperimento su Volume

20 April 2020

 

 

PROCEDIMENTO:

Proporzioni da usare: acqua circa due parti, sabbia circa tre parti

Versare nel cilindro asciutto circa 30 cc di sabbia (battere leggermente il cilindro per fare assestare la sabbia) e nell’altro circa 20 cc di acqua cercando di evitare di bagnarne le pareti.

Leggere i volumi in modo preciso, evitando l’errore di parallasse e pareggiando la superficie della sabbia che potrebbe non essere piana.

Versare lentamente la sabbia nell’acqua e non viceversa perché altrimenti la sabbia sul fondo rimarrebbe asciutta e l’aria in essa contenuta vi rimarrebbe imprigionata causando una misura alterata del volume effettivo della sabbia.

Fare attenzione che la sabbia non si fermi sulle pareti del cilindro (possono essere bagnate) causando una lettura errata della misura del volume.

nulla rerum magni
Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 Gr5 Gr6
a) VOLUME sabbia+aria cc
b) VOLUME acqua HO cc
c) VOLUME previsto cc
d) VOLUME effettivo sabbia+HO
e) VOLUME sabbia bagnata cc
f) VOLUME aria cc
g) % aria

                                            

Nella riga a) va inserita la quantità in cc di sabbia utilizzata per l’esperimento di ogni gruppo

Nella riga b) va inserita la quantità in cc d’acqua utilizzata per l’esperimento

Nella riga c) va inserita la quantità in cc  d’acqua e sabbia che prevedete di ottenere dopo averle unite

Nella riga d) va inserita la quantità in cc letta sul cilindro dopo l’unione di acqua e sabbia

Nella riga e) va inserita la quantità in cc del volume della sabbia priva di aria (colonne d – b)

Nella riga f) va inserita la quantità in cc del volume di aria contenuta nella sabbia asciutta (colonne a-e)

Nella riga g) va inserita la percentuale di aria contenuta nella sabbia asciutta, percentuale che si ottiene dalla seguente proporzione

           riga a         :            riga f       =   100  :  x

(sabbia + aria)    :           (aria)        =   100  :  x

Finito l’esperimento buttare il contenuto dei cilindri nel secchio apposito (e non nel lavandino!…….), una volta asciutta la sabbia verrà riutilizzata.

N.B.: Il volume non è sempre un buon sistema di misura, con i cubetti va bene ma con la sabbia no!

Occorre, infatti, far notare agli studenti che può venire spontaneo misurare il volume della sabbia direttamente con il cilindro graduato (non tenendo conto dell’aria che occupa gli interstizi fra granello e granello).

 

 

Esperimento 3:

Volume del ghiaccio e dell’acqua

(dimostrativa)

Esperimento su Volume

20 April 2020

Esperimento su Volume

20 April 2020

 

          PROCEDIMENTO:

Durante la lezione di laboratorio si prepara un cilindro graduato riempiendolo con 15 ml di acqua, mettendolo in seguito in congelatore. La lezione successiva, tolto il cilindro dal congelatore, si osserva che il volume dell’acqua, trasformata in ghiaccio, è aumentato. Dopo aver ricoperto il cilindro con pellicola trasparente (perché non si pensi che l’acqua, durante la fusione, possa evaporare!) si attende che il ghiaccio si sciolga e se ne controlla il volume finale.

( non sempre la misura del volume è attendibile; al variare della temperatura, varia anche il volume.)

 

Esperimento 4:

Volume di acqua e volume di acqua e sale

(dimostrativa)

Esperimento su Volume

20 April 2020

Esperimento su Volume

20 April 2020

Per confermare che il volume non sempre è un buon sistema di misura preparare due provette con tappo forato in cui è stato inserito un capillare  (permette l’amplificazione dell’effetto).

Mettere acqua pura nelle due provette e fare in modo che nei capillari arrivi allo stesso livello.

Fare un segno con un lampostil da vetro. In una provetta aggiungere rapidamente 4/5  grani di sale grosso rimettendo l’acqua allo stesso livello nel capillare. Col passar del tempo il volume della provetta contenente il sale continua a diminuire, mentre il sale si scioglie. Dopo 25 – 30 minuti, si osserva che nella provetta il volume è diminuito notevolmente (nel sale che si scioglie si rompono i legami chimici che occupavano più spazio). 

( Non sempre la misura del volume è attendibile: aggiungendo massa, non è detto che il volume aumenti).

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