Il gruppo che ha elaborato questa documentazione e queste proposte è formato da:

Alessandra Gabriele, Francesco Gargano, Mario Sciacca, Leonarda Zegarelli,

Giovanna Zito

Il gruppo, si è occupato di esporre e far riflettere i visitatori sui principi fondamentali delle forze e dell’equilibrio

Il modo di agire è consistito, inizialmente, nel sondare, attraverso un test d’ingresso, quali fossero le aspettative degli studenti riguardo l’esperienza che stavano per fare e per valutare a priori il grado di padronanza di alcuni concetti utilizzati durante gli esperimenti; successivamente, ognuno di noi ha esposto, rendendo partecipi i ragazzi, i propri esperimenti.

Infine, per poter stabilire quanto era stato appreso, sono stati proposti agli studenti, suddivisi in gruppi di circa 5 ragazzi, dei test finali, inerenti ad ogni singola esperienza.

Il nostro compito non si è comunque limitato ad una semplice dimostrazione degli esperimenti, ma abbiamo pensato che il nostro lavoro possa essere una risorsa per il futuro anche per i nostri colleghi insegnanti. Infatti, l’uso di materiali poveri è una motivazione in più alla riproduzione di tali esperienze all’interno di un’aula scolastica o alla creazione di nuovi esperimenti.

Per ogni esperimento abbiamo infatti preparato varie schede:

Scheda Docente : è un percorso suddiviso in punti, comprensivo di elenco materiali utilizzati, obiettivi e metodologia. E’ sostanzialmente una guida per l’insegnante che vuole eseguire l’esperimento, in cui ogni azione è spiegata razionalmente, mettendo in luce gli aspetti teorici e pratici dell’esperimento.
Scheda Studente : segue di pari passo il percorso della scheda Docente, è rappresenta un utile guida per lo studente al fine di eseguire correttamente l’esperimento.
Prova di verifica : per ogni esperimento ne abbiamo pensato uno alternativo, creato con materiale povero e facilmente reperibile, da far eseguire agli studenti. Ogni esperimento contiene delle consegne, che consistono nel trarre gli aspetti teorici necessari a spiegare il fenomeno.
Teoria: ogni esperimento è correlato dalla teoria specificatamente inerente ad esso.
Obiettivi: analogamente ad una unità didattica abbiamo predisposto le schede con obiettivi formativi di tipo operativo e cognitivo

Abbiamo raccolto tutto il materiale prodotto in questo sito e in particolare nella sezione "Schede degli esperimenti". La sua struttura è abbastanza accattivante, ed a ogni esperimento corrisponde una pagina in cui sono presenti i link agli obiettivi, alla verifica, ed alla teoria necessaria a spiegare l’ esperimento.Nella stessa pagina sono presenti sia la scheda docente che la scheda studente, visualizzabile per mezzo di finestrelle a comparsa, attivabili con un semplice click del mouse.

Di seguito si riportano, con una breve descrizione, gli esperimenti che abbiamo proposto:

Deformazione e legge di Hooke

a cura di Giovanna Zito

Allungamento di una molla

Allungamento di un elastico

Elastico

Scheda su: Allungamento di una molla

Scheda su: Allungamento di un elastico

Ad una molla vengono agganciati, uno alla volta, dei pesetti uguali e si segnano i rispettivi allungamenti. Si mostra la relazione di proporzionalità tra allungamento della molla e la forza peso ad essa applicata. Poi si tolgono, uno alla volta, i pesetti e si segnano i rispettivi accorciamenti. Si mostra la proprietà di buona elasticità della molla, che riacquista le dimensioni precedenti a parità di pesi.

Ad un elastico vengono agganciati, uno alla volta, dei pesetti uguali e si segnano i rispettivi allungamenti. Si mostra che non vale la relazione di proporzionalità tra allungamento dell’elastico e la forza peso ad essa applicata, e quindi un comportamento diverso dalla molla. Poi si tolgono, uno alla volta, i pesetti e si segnano i rispettivi accorciamenti. Si mostra che l’elastico non riacquista le dimensioni precedenti a parità di pesi.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Equilibrio di un sistema rigido

a cura di Francesco Gargano

Corpo appoggiato su un piano

Scheda su: Corpo appoggiato su un piano

Corpo soggetto a due forze elastiche

Scheda su: Corpo soggetto a due forze elastiche

Equilibrio di una guida omogenea

Scheda su: Equilibrio di una guida omogenea

Un fenomeno apparentemente banale come l’equilibrio di un corpo poggiato su un tavolo permette di introdurre le reazioni vincolari e di verificare il terzo principio della dinamica.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Ad un anello vengono attaccate due molle di uguale costante elastica, a loro volta incernierate, all’altro estremo, ad un perno fissato su una guida. Dalla medesima estensione delle due molle si ricava che le due forze elastiche che agiscono sull’anello hanno la stessa intensità, la stessa direzione, ma verso opposto, e ciò permette all’anello di rimanere in equilibrio

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Test finale
L'esperienza della mostra

L’equilibrio della guida viene raggiunto posizionando opportunamente dei pesetti.

Si mostra come il prodotto di ciascun peso per la distanza del punto d’appoggio dal punto di sospensione della guida deve essere lo stesso per ottenere la condizione di equilibrio.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Condizioni di equilibrio di un corpo sul piano inclinato

a cura di Mario Sciacca

Carrello su un piano inclinato

Scheda su: Carrello su un piano inclinato

Le forze su un piano inclinato

Scheda su: Le forze nel piano inclinato

Un’automobilina posta sul piano inclinato viene tenuta ferma da un dinamometro parallelo al piano. Variando l’inclinazione del piano si varia la lunghezza del dinamometro e quindi varia l’intensità della forza che equilibra la componente della forza peso parallela al piano.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Permette di visualizzare le direzioni delle forze presenti nell’esperimento precedente utilizzando dei dinamometri.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Centro di gravità di un corpo e condizioni di equilibrio

a cura di Leonarda Zegarelli

Equilibrio di oggetti disomogenei

Scheda su: Equilibrio di oggetti disomogenei

Baricentro di una figura piana omogenea

Scheda su: Baricentro di una figura piana omogenea

Ovetti con la stessa forma e le stesse dimensioni stanno in equilibrio su un piano orizzontale in posizioni diverse. In ogni ovetto, infatti, è stato aggiunto un sovrappeso in posizione diversa, spostando quindi il loro baricentro e modificando la condizione d’equilibrio stabile.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Si mostra come trovare il baricentro di un corpo sagomato, assimilabile ad una figura piana, facendo notare come non sempre il baricentro corrisponda ad il centro del corpo

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Test finale
L'esperienza della mostra

Le macchine semplici

a cura di Alessandra Gabriele

Le forze biologiche

Le sagome di parti del corpo sono vincolate in un punto e sostenute in posizione orizzontale con un dinamometro applicato in un altro punto. L’equilibrio dei momenti che si realizza con il dinamometro quando si aggiunge in un punto della sagoma un pesetto permette di capire il tipo di forza esercitata dai muscoli nelle diverse situazioni.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Scheda su: Le forze biologiche

Carrucola fissa

Sfruttando le azioni combinate di una carrucola fissa e di una mobile per equilibrare il peso di un corpo è necessaria una forza minore del peso del corpo stesso.

La carrucola mobile è una leva vantaggiosa di II genere. La forza F necessaria per equilibrare il peso P di un oggetto è la metà della somma tra il peso dell’oggetto e quello della carrucola.

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Test finale
L'esperienza della mostra

Scheda su: Carrucola fissa

Carrucola mobile e paranco

Per mantenere in equilibrio un corpo appeso ad un filo fatto passare attorno ad una carrucola bisogna sospendere dalla parte opposta un altro corpo di uguale peso. La carrucola è una leva di primo genere e si comporta da leva indifferente.

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Test finale
L'esperienza della mostra