ESPERIMENTO : DIAVOLETTO DI CARTESIO (FLUIDI)

TITOLO: Il diavoletto di Cartesio

MATERIALI:

-          Recipiente di plastica trasparente (Altezza 30 cm circa, diametro 6 cm circa)

-          Membrana in plastica (materiale simile a quello dei palloncini)

-          Oggetto in vetro con la faccia inferiore convessa (in modo tale da avere uno spazio

interno vuoto a contatto con l’esterno nella parte inferiore); in questa esecuzione è stato utilizzato un oggetto a forma di diavoletto.

PROCEDIMENTO:

Si riempie il recipiente in plastica con acqua (fino ad arrivare quasi all’orlo) e vi si immerge il diavoletto (deve essere pesante a sufficienza in modo tale che affondi completamente fino ad una profondità intermedia tra il fondo e l’orlo.

Si chiude l’estremità del recipiente stirando la membrana in plastica in maniera che sia ben tesa e fissata.

OSSERVAZIONI:

-     Esercitando una pressione sulla membrana di plastica, ad esempio premendo con il dito sulla stessa, l’oggetto in vetro, situato inizialmente ad un’altezza intermedia, tende a scendere verso il basso del recipiente (sebbene non vi sia stato alcun contatto diretto tra il dito e l’oggetto stesso)

SPIEGAZIONE:

In condizioni normali, all’interno dell’oggetto in vetro, nella sua parte concava, si viene a creare una bolla d’aria, ovvero una sacca che possiede densità inferiore rispetto all’acqua e impedisce al diavoletto di affondare completamente. Quando una pressione dall’alto viene esercitata sul liquido, esso – per il principio di Pascal – essa si trasmette su ogni parte di esso e lo comprime. Viene compressa, quindi, anche la bolla d’aria (l’aria, in quanto gas, può essere facilmente compressa) che diminuisce di volume; lo spazio lasciato libero da essa viene occupato dal liquido. La densità del diavoletto, allora, aumenta ed esso tende ad affondare.

Il seguente video mostra l'esperimento realizzato dagli alunni del liceo "Leopardi Majorana " di Pordenone nell'anno scolastico 2013-2014