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Un righello e un po' di ghiaccio L'ESPERIMENTO / FISICA Un righello e un po' di ghiaccio Vediamo insieme come il calore fa dilatare i corpi OGGI proponiamo agli studenti e agli insegnanti un esperimento sulla dilatazione dei corpi per effetto del calore. Occorrente: Un righello piatto di plastica. Un asciugacapelli. Qualche cubetto di ghiaccio. Un poco di nastro adesivo. Un ago. Uno stuzzicadenti. Un piccolo peso, per esempio un fermacarte. Esecuzione. Sistemate il righello lungo il bordo di un tavolo e fissatene una estremità alla superficie con il nastro adesivo. Infilate lo stuzzicadenti nella cruna dell'ago. Lo stuzzicadenti e l'ago devono essere perpendicolari. Sistemate l'ago sotto l'estremità libera del righello in modo che la cruna fuoriesca dal piano del tavolo e lo stuzzicadenti sia verticale. Appoggiate il pesetto sul righello nella zona al di sopra dell'ago. In questo modo i movimenti del righello vengono trasmessi per attrito all'ago. Scaldate in modo uniforme il righello con l'asciugacapelli. Per effetto del calore il righello si dilaterà, allungandosi e trascinando con sé l'ago che rotolerà sul piano del tavolo. Lo stuzzicadenti, ruotando con l'ago, permette di osservare spostamenti anche molto piccoli. I materiali plastici sono cattivi conduttori di calore e sono necessari alcuni minuti perché tutto il righello si scaldi. Dopo aver spento l'asciugacapelli aspettate che l'espansione si fermi. Iniziate a raffreddare il righello appoggiandovi alcuni cubetti di ghiaccio. La diminuzione di temperatura provocherà la contrazione del righello, che verrà rivelata dalla rotazione dello stuzzicadenti in direzione opposta a quella in cui aveva ruotato durante il riscaldamento. Che cosa succede. La maggior parte delle sostanze aumenta il proprio volume quando viene riscaldata e lo diminuisce quando viene raffreddata. Su questo principio si basa per esempio il funzionamento dei termometri a mercurio. La temperatura di una sostanza è una misura dell'agitazione termica delle molecole che la compongono, cioè della loro velocità media. Quando cresce questa velocità crescono anche le distanze medie fra le molecole e di conse- fuenza il volume. Il fenomeno a molte analogie con quanto succede su una pista da ballo. Durante un ballo lento, quando i ballerini si muovono a bassa velocità le coppie possono restare vicine; su ritmi più veloci le coppie devono disporre di più spazio. Ezio Maina Università di Torino