giovedì 24 novembre 2011

Diavoletti di zolfo

Si è aperta la mostra su Archimede. Uno degli exhibit propone in grande il diavoletto di Cartesio, per richiamare gli studi sul galleggiamento. 
Conoscevo già la realizzazione del diavoletto con una bustina di ketchup


(si può usare anche una bottiglietta piccola) ma Marco mi ha indicato un filmato in cui vengono usate le capocchie di zolfo dei fiammiferi, molto più adatte a un diavoletto.



Funziona bene. Riempite la bottiglia proprio fino all'orlo, e state attenti che inevitabilmente un po' di acqua esce quando premete. 

domenica 20 novembre 2011

Colore rallentato

Sollecitato dall'attività sugli addensanti ho riprovato un'attività di qualche tempo fa.
Ho versato in un piatto fondo usa e getta un po' di shampoo, 1 cm circa di profondità, ho appoggiato il piatto sull'acqua contenuta in un secondo piatto così da eliminare un po' di attrito, ho preso con una siringa senza ago del colorante alimentare e ho tracciato una riga sulla superficie dello shampoo. A questo punto ho fatto ruotare il piatto su se stesso, non molto veloce. Ecco quel che è accaduto:


il colore è scivolato verso il bordo del piatto e si è distribuito tra lo shampoo e il piatto. 
Però non è così che mi ricordavo il risultato dell'attività! Versando lo shampoo mi sono accorto che era molto più viscoso di quanto mi ricordassi. In effetti è in laboratorio da mesi ed è diventato più simile a un gel "fluido". 
Allora ho usato un detersivo liquido per panni: anch'esso è lì da mesi ma sembra rimasto della stessa viscosità di quando lo usai tempo fa. Il risultato è questo:


Ho provato a invertire il senso di rotazione e la linea si è allargata.

Questo è quel che mi ricordavo, ma si è verificato un fatto nuovo. Il confine fra colorante e detersivo si è frastagliato in tante "dita", simili a quelle che si formano nell'attività "Strani fiori sbocciano nel fluido". 




Nello shampoo non è successo.


Quel che accade nella rotazione di un liquido viscoso si può vedere qui


Usano come liquido il corn syrup, una melassa difficile da trovare qui da noi mentre negli Stati Uniti è diffusissima.

Una prova ancor più sorprendente, ma realizzata con una apparecchiatura più impegnativa da realizzare, è questa.


venerdì 11 novembre 2011

Addensanti e gel in cucina e altrove

Lunedì scorso un laboratorio aperto agli insegnanti è stato dedicato al ruolo degli additivi negli alimenti, in particolare agli addensanti, che sono sostanze molto utilizzate nell'industria alimentare e nella preparazione dei cosmetici. E' poi interessante usare gli addensanti per ottenere liquidi viscosi, quasi sempre non-newtoniani, ma questo sarà argomento del prossimo post. 
Per iniziare, Valeria e Luca hanno proposto di realizzare il gelo di limone, liberamente ispirato al gelo di mellone che è un dolce siciliano buonissimo (il mellone è il cocomero). Nella preparazione tradizionale si usa l'amido (fecola di patate o amido di mais) ma si possono provare altri addensanti: agar agar o CMC (CarbossiMetilCellulosa). 

Gel TuttiGusti della cucina scientifica di Moebius
La versione da cuoco è qui.

Valeria ha dato la seguente ricetta: 
90 ml di acqua
10 ml di succo di limone
7 g di addensante, scelto fra: frumina, amido di mais, agar agar, CMC 
Versa l'acqua e il succo di limone in un pentolino
Unisci l'addensante e mescola 
Porta la miscela a ebollizione e fai bollire per 3-4 minuti
Versa il preparato in stampi di silicone
Metti in frigorifero a raffreddare 

e ha chiesto:
Prova a variare qualcosa
Quale addensante ha agito più velocemente?
Quale non funziona? Perchè?
Cosa accade se si varia la temperatura?
La concentrazione dell'addensante ha effetti sulla sua capacità di addensare?
Quali caratteristiche fisiche ha ciascun dolce? p.es. galleggia oppure no? 

Il gelo di mellone è trattato estesamente da Dario Bressanini

Un altro addensante è la pectina, che si trova sotto la buccia della frutta, e funge da gelificante nell'industria alimentare (es. preparazione di marmellata). Anche dentro di noi ci sono addensanti, per esempio il catarro: dal punto di vista chimico, è formato di macromolecole costituite da un'asse centrale proteico a cui sono legate numerose catene laterali di polisaccaridi. 

venerdì 4 novembre 2011

E se la ruota non fosse rotonda?

Avviso ai naviganti: il Carnevale della Fisica #24 è sul blog di Cristina Sperlari "Il piccolo Friedrich". E' impostato in modo particolare: "Ho scelto di farmi aiutare proprio dai bambini per spiegare che cosa significa "Sperimentare", chiedendo loro di "regalarmi" dei disegni o delle frasi tramite i quali potessero raccontarmi la loro idea riguardo questo argomento ed esprimere liberamente i loro ragionamenti sul tema. I disegni e le frasi dei miei piccoli aiutanti, quindi, saranno il filo conduttore di questo Carnevale, all'insegna della sperimentazione!"  

Nei due post precedenti abbiamo lavorato sulla rotazione delle ruote e su un effetto stroboscopico. Le prove fatte richiedono che la ruota sia rotonda: beh, che razza di precisazione è, certo che le ruote della bicicletta sono rotonde. O no? 


Altri riferimenti sono in "A new bicycle reinvents the wheel, with a pentagon and triangle" (vedi foto). 
La ruota a tre lati è un triangolo di Reuleaux, il cui perimetro è una curva di larghezza costante (vedi su wikipedia italiana  e su wikipedia inglese). 
Esistono anche solidi che hanno la stessa proprietà: Solids of Constant Width.  

Io conoscevo il classico exhibit sulle ruote quadrate, descritto nella scheda dell'Exploratorium di San Francisco "Square wheels". Le ruote quadrate hanno dato il titolo a una bella mostra interattiva itinerante ideata e realizzata da Pietro Cerreta e Canio Lelio Toglia dell'associazione Scienza Viva, di Calitri. 

Un'altra pagina ben fatta, con immagini e filmati, è Riding on Square Wheels di Ivars Peterson, che ha costruito un triciclo con ruote quadrate.
Le ruote quadrate sono le protagoniste del racconto "A ruote libere" di Benoit Rittaud, in L'assassino degli scacchi e altri misteri matematici, Barbera editore.

Se un veicolo con ruote quadrate si muove su un piano la sua andatura sarà piuttosto sballonzolante  ma proprio questo lo fa avanzare (qui c'è una breve descrizione, in inglese)