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Possiamo considerare la nostra classe come un "sistema fisico" ?

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Possiamo considerare la nostra classe come un "sistema fisico" ?

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La risposta è si !

La nostra aula è costituita da un insieme di persone che parlano, si confrontano, collaborano e alcune volte anche si scontrano; proprio come il sistema fisico che è estremamente considerato come un qualsiasi insieme di oggetti, da un singolo atomo all'intero Universo. All'interno della classe, dunque si può assistere ad uno scambio di energia positiva, quando si ha un clima sereno, negativa quando si ha un momento di tensione o scontro; proprio come in un sistema fisico in cui uno dei suoi aspetti fondamentali è proprio la sua energia, data in generale dalla somma delle diverse forme di energia presenti: cinetica, potenziale, o legata al moto e alla disposizione delle molecole (energia interna).

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Come si è arrivati a fare questa distinzione di sistemi ? Come si è scoperto che l'Universo è governato da queste forze ?

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Come si è arrivati a fare questa distinzione di sistemi ? Come si è scoperto che l'Universo è governato da queste forze ?

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Tutto ebbe inizio in Inghilterra, grazie alle scoperte di Sir Isaac Newton; un uomo alto, magro, con buffi capelli ma molto intelligente. Amava pensare e guardare tutto ciò che accadeva in natura. Un giorno incuriosito dal movimento delle cose, decise di scoprire perché alcuni oggetti accelerano più rapidamente degli altri. Così lavorò giorno e notte e alla fine elaborò le " LEGGI DEL MOTO" che riuscirono a risolvere tutte le perplessità di Newton e di tutti i curiosi come lui.

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Tutto ebbe inizio in Inghilterra, grazie alle scoperte di Sir Isaac Newton; un uomo alto, magro, con buffi capelli ma molto intelligente. Amava pensare e guardare tutto ciò che accadeva in natura. Un giorno incuriosito dal movimento delle cose, decise di scoprire perché alcuni oggetti accelerano più rapidamente degli altri. Così lavorò giorno e notte e alla fine elaborò le " LEGGI DEL MOTO" che riuscirono a risolvere tutte le perplessità di Newton e di tutti i curiosi come lui.

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ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.

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Un sistema fisico è un'insieme di oggetti (particelle, campi, onde…)

Un sistema può essere :

-aperto: se scambia materia o altro con l'esterno

-chiuso(universo): se è isolato da tutto il resto e non c'è interazione con tutto ciò che è esterno ad esso.

-isolato: quando invece il sistema è totalmente isolata dallo spazio circostante.

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Vocaroo is a quick and easy way to share voice messages over the interwebs.

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Osserviamo la "NATURA"...anche lei è un sistema fisico deterministico e reversibile !

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Osserviamo la "NATURA"...anche lei è un sistema fisico deterministico e reversibile !

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Tutto ciò che ci circonda può essere considerato un "sistema fisico deterministico e reversibile".

Osserviamo in natura il procedimento della semina. Quando piantiamo un semino possiamo intuire facilmente che innaffiandolo diventerà un fiore o un frutto; dunque conosciamo il passato del fiore poiché sappiamo che prima di essere tale era un semino, ma possiamo conoscere (a-priori) anche il suo futuro, ovvero che grazie alle nostre cure e accortezze potrà diventare fiore/frutto.

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Dopo aver visto questi esempi, proponi alla classe un'attività da svolgere in gruppo, nella quale tutti collaborano per spiegare concretamente un sistema fisico deterministico e reversibile.

Parola d'ordine...DIVERTITI !

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Con il supporto di questa immagine, possiamo far comprendere ai nostri alunni, in modo semplice e visivamente chiaro, i vari tipi di sistemi sopra citati.

Supponiamo di mettere una pentola sul gas senza coperchio, questa scambierà energia con l'ambiente esterno; mentre, una pentola con un coperchio è chiusa, perciò, non potrà mai scambiare gli elementi con l'esterno.

Immaginiamo invece, la stessa pentola ma avvolta e isolata con l'ambiente, rimarrà tale senza scambiare ed essere a contatto con l'ambiente esterno.

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Sperimentiamo in aula il sistema fisico aperto partendo da un bicchiere d'acqua.

Materiali:

Un bicchiere d'acqua

Un cubetto di ghiaccio

Un cucchiaino

Un pezzo di carta

Attività:

1. Riempi un bicchiere d'acqua.

2. Osserva l'acqua nel bicchiere.

3. Aggiungi un cubetto di ghiaccio all'acqua.

4. Osserva cosa succede al ghiaccio.

5. Mescola l'acqua con il cucchiaino.

6. Osserva cosa succede all'acqua.

7. Copri il bicchiere con un pezzo di carta.

8. Osserva cosa succede all'acqua.

Domande per i bambini:

Cosa hai visto quando hai aggiunto il ghiaccio all'acqua?

Perché il ghiaccio si è sciolto?

Cosa è successo all'acqua quando l'hai mescolata?

Perché l'acqua non è evaporata quando hai coperto il bicchiere?

Spiegazione:

Un sistema aperto è un sistema che può scambiare energia e materia con l'ambiente. In questo esempio, il bicchiere d'acqua è un sistema aperto. L'acqua può evaporare nell'aria, il ghiaccio può sciogliersi nell'acqua e l'acqua può essere mescolata con il cucchiaino.

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Sperimentiamo in aula il sistema fisico chiuso partendo da un barattolo e una candela.

Materiali:

Un barattolo di vetro con coperchio

Una candela

Fiammiferi

Attività:

1. Metti la candela sul fondo del barattolo.

2. Accendi la candela con i fiammiferi.

3. Chiudi il barattolo con il coperchio.

4. Osserva cosa succede alla candela.

Domande per i bambini:

Cosa hai visto dopo aver chiuso il barattolo?

Perché la candela si è spenta?

Cosa è successo all'aria nel barattolo?

Spiegazione:

Un sistema chiuso è un sistema che non può scambiare energia o materia con l'ambiente. In questo esempio, il barattolo con la candela accesa è un sistema chiuso. La candela si spegne perché consuma l'ossigeno presente nel barattolo. Quando l'ossigeno si esaurisce, la fiamma non può più bruciare e si spegne.

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Sperimentiamo in aula il sistema fisico isolato partendo da un thermos di thè caldo:

Materiali:

Un thermos di thè caldo

Un termometro

Attività:

1. Riempi un thermos di thè caldo.

2. Chiudi il thermos con il tappo.

3. Misura la temperatura del thè con il termometro.

4. Lascia il thermos riposare per un'ora.

5. Misura di nuovo la temperatura del thè con il termometro.

Domande per i bambini:

Cosa è successo alla temperatura del thè dopo un'ora?

Perché la temperatura del thè è cambiata così poco?

Cosa pensi che succederebbe se lasciassimo il thermos riposare per un giorno intero?

Spiegazione:

Un sistema isolato è un sistema che non può scambiare energia o materia con l'ambiente. In questo esempio, il thermos di thè caldo è un sistema quasi-isolato. Il thermos è un buon isolante termico, quindi il thè perde solo una piccola quantità di calore all'ambiente.

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Maria Vita Lo Biondo

Flavia Francesca Di Paola

Fiorella Scoma

Anna Di Lucia

Tincuta Lambru

Martina Camastra