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Codice Meccanografico: TEPS010003

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STRUMENTI DISPONIBILI

Strumento Generale	Strumento a Scuola	Disciplina	Quantità	Note/Commenti
turbina idraulica di Segner	Turbina idraulica di Segner	Dinamica e meccanica dei fluidi	1
Diapason a cassa di risonanza	Diapason a cassa di risonanza	Studio del suono	2	Il diapason è uno strumento metallico a forma di forcella che, se percosso, vibra a una frequenza stabile producendo un suono quasi puro. Di solito è in acciaio elastico e può essere fissato a una cassa di risonanza in legno per amplificare il suono.Con il diapason si possono studiare le caratteristiche del suono: la differenza tra altezza e volume, la trasmissione delle vibrazioni e il fenomeno della risonanza. Immergendolo in acqua, le vibrazioni diventano visibili attraverso gli spruzzi, mostrando che il suono è un fenomeno meccanico.
Diapason a specchi	Diapason a specchi	Studio del suono	1	Il diapason è uno strumento usato in fisica per studiare il suono e le onde sonore. È formato da una forcella metallica fissata a una base in legno che amplifica le vibrazioni; in questo modello un sistema elettromagnetico mantiene la vibrazione continua, producendo un suono puro e a frequenza costante.Con il diapason si possono osservare le caratteristiche delle onde sonore, analizzare frequenza, periodo e ampiezza, studiare la risonanza e utilizzare il suono prodotto come riferimento stabile negli esperimenti di acustica.
Risuonatore di Helmholtz	Risuonatore di Helmholtz	Studio del suono	10	I risonatori di Helmholtz sono cavità rigide con una piccola apertura, progettate per risuonare ciascuna a una specifica frequenza. Funzionano grazie all’oscillazione dell’aria nel collo e nella cavità, che amplifica solo una componente del suono incidente.Con questi strumenti si possono analizzare suoni complessi, percependo l’amplificazione della frequenza di risonanza e confrontando risonatori di dimensioni diverse per studiare il legame tra volume e frequenza. In questo modo si comprende meglio lo spettro sonoro e il timbro.
Canne sonore	Canne sonore	Studio del suono	8	Le canne sonore sono strumenti in legno di diversa lunghezza che producono suoni grazie alla vibrazione della colonna d’aria interna. La frequenza dipende soprattutto dalla lunghezza della canna e dal fatto che sia aperta o chiusa: canne lunghe emettono suoni gravi, quelle corte suoni acuti.Con le canne sonore si possono studiare le onde stazionarie nell’aria, il rapporto tra lunghezza d’onda e frequenza e le differenze tra canne aperte e chiuse. Inoltre permettono di ricostruire la scala musicale e collegare la fisica delle onde al funzionamento degli strumenti musicali.
Manometro	Manometro ad 'U' ad aria libera	Statica e dinamica dei fluidi	4	Lo strumento è formato da un unico tubo ad 'U' in vetro forato alle estremità e presenta una scala millimetrata. Il tutto è retto da un piedistallo in metallo. Sono assenti i liquidi da inserire nel manometro.
Apparecchio di Boyle	Apparecchio di Boyle	Termologia/ gas perfetti	1	L'apparecchio (non funzionante) serve per dimostrare la teoria cinetica dei gas, ed è costituito da una camera con le due facce orizzontali mobili e quelle anteriore e posteriore in vetro. Sulla lastra anteriore è presente una scala millimetrica. La lastra di base della camera è collegata con un motore elettrico che la fa vibrare. Superiormente la camera è chiusa da una piastra mobile che serve da coperchio e che può essere fissata con una vite di pressione in diverse posizioni, ottenendo diversi volumi del gas. Lateralmente è presente una feritoia dove è possibile introdurre delle piccole sfere che fungono da molecole-modello. Sull'altra parete sono presenti due aperture circolari che possono essere chiuse con una paratia. L'apparecchio è montato su un'asta cava inserita su un sostegno metallico e alla base ci sono 2 manopole con cui si può livellare lo strumento. (è consigliabile montare un interruttore del tipo on-off). Sono assenti le piccole sfere che simulano le molecole di un gas.
Modellini motore a vapore, a due tempi ed a quattro tempi	Modellino motore a combustione interna	Termologia	1	Modellino di un motore a combustione con funzionamento azionato da una manovella. La manovella aziona l'albero a camme, a cui, attraverso le bielle, è collegato il pistone. Il movimento antiorario della manovella aziona il pistone.
Coppa di Pitagora	Coppa di Pitagora	Dinamica dei fluidi	1	La coppa di Pitagora o di Tantalo dimostra l'esistenza delle forze di coesione tra le molecole d'acqua, grazie alle quali quest'ultima riesce a risalire attraverso il tubo. Occorrono un bicchiere di platica forato sul fondo, un tubo di plastica che vi passa attraverso e della colla a caldo per sigillare.
densimetro	densimetro	Statica e dinamica dei fluidi	4	DESCRIZIONE DELLO STRUMENTO: É uno strumento di misura della densità di un liquido, basato sulla spinta di Archimede. I densimetri sono dei galleggianti che vengono immersi nel liquido in esame. Questo strumento è un cilindro di vetro, appesantito da alcune sferette di piombo. All'interno della parte più sottile del cilindro si può vedere una scala graduata: serve per visualizzare il valore di densità del liquido in cui viene immerso.
igrometro	igrometro a capello di Saussure	statica e dinamica dei fluidi	1	DESCRIZIONE STRUMENTO: è uno strumento che misura l'umidità relativa dell'aria. Questo igrometro, di costruzione francese, è composto da un telaio in legno sul quale sono inseriti un termometro e un quadrante graduato. Nella parte inferiore del telaio viene teso un capello, fissato da una parte e avvolto dall’altra parte ad un carrucola, il cui asse porta un indice mobile lungo il quadrante. Sulla carrucola è anche avvolto, in senso contrario rispetto al capello, un filo di seta con un piccolo peso, che serve a bilanciare la tensione del capello. Il capello, precedentemente sgrassato con alcool, è sensibile all’umidità dell’aria e le sue variazioni di lunghezza fanno ruotare la lancetta lungo il quadrante graduato segnando il livello di umidità.
Cubo di Leslie	apparecchio per l'assorbimento (corpo nero)	termodinamica	1	DESCRIZIONE STRUMENTO: Un corpo nero è un oggetto ideale che assorbe tutta la radiazione elettromagnetica incidente senza rifletterla, assorbendo tutta l'energia incidente, per la legge di conservazione dell'energia il corpo nero re-irradia tutta l'energia assorbita. Questo strumento, proveniente dalle officine Galileo, è formato da un basamento in ghisa al cui centro è inserita un'asta regolabile tramite una piccola manopola. L'asta sorregge un cilindro avente due superfici di cui una nera e una specchiata. La superficie laterale di questo cilindro troviamo un foro cilindrico che permette l'ingresso del raggio luminoso.
Strumento di distillazione	Strumento di distillazione	Statica e dinamica dei fluidi	1	L’oggetto è costituito da due sfere di vetro, collegate da un tubo dello stesso materiale ed avente un diametro piccolo. Una sfera contiene un liquido giallastro contenente due sostanze con due punti di ebollizione differenti. La sostanza con temperatura di ebollizione minore, bolle ed evapora. Il vapore passando attraverso il tubicino, arriva all'interno dell'altra sfera che, essendo più fredda, causa la condensazione del liquido che risulta trasparente. È fondamentale che lo strumento sia in equilibrio, quindi è necessario un supporto per esso.
Termoscopio doppio di Looser	Termoscopio doppio di Looser	Statica e dinamica dei fluidi	1	Lo strumento viene utilizzato per eseguire esperienze riguardanti le variazioni di temperatura e di calore, ma si possono eseguire anche alcune esperienze di dinamica dei fluidi. L'oggetto è costituito da due manometri ad aria libera posti ai due lati di una scala graduata. I due tubi terminano in alto con due ampolline chiuse da un tappo attraversato da due tubetti di vetro piegati. Gli altri due tubicini, a sinistra e a destra dei precedenti, terminano anch’essi superiormente con un’ampollina cilindrica, chiusa con un tappo di vetro, mentre più sotto l’ampolla prosegue con un tubo di vetro orizzontale provvisto di rigonfiamenti cilindrici, collegato, tramite un tubetto di gomma, con i due dispositivi laterali, ovvero due recipienti cilindrici a doppia parete aperti in alto e nella cui intercapedine si innesta il tubo. Nei due contenitori venivano messe le sostanze su cui si volevano eseguire le misure di calore o di temperatura.
Piano inclinato	Piano inclinato	Dinamica	1	Lo strumento, di metallo, è formato da un piano di due sostegni graduati, inclinabile a scelta mediante un goniometro. Sui binari si può collocare un oggetto scorrevole munito di due ganci: ad uno è possibile legare il peso, all'altro un dinamometro misurante la forza esercita dalla massa e situato sull'estremità opposta al goniometro. FUNZIONANTE
Bilancia	Bilancia di gravitazione di Cavendish	Dinamica	1	La bilancia ha lo scopo di calcolare la costante di gravitazione universale G. È costituita da una base su cui poggia un'asta verticale che sostiene un manubrio, collegato a un filo di quarzo e un sostegno metallico. Alle sue estremità sono poste due piccole masse sferiche; le due maggiori sono collocate su un'ulteriore asta, la quale risulta perpendicolare al manubrio quando la bilancia è scarica. NON FUNZIONANTE
Cronometro	Cronometro elettrico LEYBOLD	Cronometria	1	Lo strumento, molto antico, presenta una leva laterale per azzerare il tempo, un piccolo bottone per avviare, delle porte di uscita e il cavo con cui collegarlo all'alimentazione. https://www.lombardiabeniculturali.it/scienza-tecnologia/schede/ST110-00222/?view=categorie&offset=12&hid=8&sort=sort_int FUNZIONANTE
macchinadicallender	Apparecchio callendar	Dinamica dei fluidi	1	Questo apparecchio serve per dimostrare come il lavoro si trasforma in calore. Il macchinario è costituito da una base da agganciare al tavolo, una manovella collegata ad un cilindro di ottone dove al suo interno vi si mette dell'acqua; Di fronte a questo vi è un perno dove si aggancia una molla. Attorno al cilindro si avvolge un filo di rame e all'estremità di questo vi si aggancia una massa (1,5Kg). Sotto al termometro, posto all'interno del cilindro, è possibile leggere la temperatura. Infine, bisogna precisare che a seguito dei diversi tentativi nel provare a far funzionare il macchinario, abbiamo notato che il filo di rame non faceva contatto con il cilindro, quindi deve essere cambiato e senza l'aiuto di una forza esterna, il macchinario non produceva lavoro.
generatore_di_van_der_graaf	Macchina di Van Der Graaf	Elettrologia	1	Il dispositivo è composto da un guscio sferico conduttore sorretto da un isolante. Al suo interno vi è una cinghia isolante tesa tra due rotelle, che viene messa in rotazione da un motore o tramite una manovella. La cinghia è posta in contatto con delle punte metalliche collegate ad un generatore di tensione continua. Esse trasferiscono per induzione le cariche elettriche positive alla cinghia, che ruotando le trascina. Dunque, bisogna precisare che vi è bisogno di un interruttore per evitare che il macchinario, in seguito all’accensione parta subito.
generatore_di_van_der_graaf	Macchina di Van Der Graaf	Elettrologia	1	Il macchinario, svolge la stessa funzione di quello citato precedentemente. Al contrario dell'altro è più piccolo di dimensioni ed è privo di una manovella per essere azionato. Può essere avviato collegandolo a un alimentatore. 6 V, massimo 7 A
Bilancia di Fessel	Bilancia di Fessel	Meccanica	1	Bilancia giroscopica con asse di equilibrio, contrappeso e serbatoio per la sabbia.Il giroscopio è sostenuto da una leva girevole su una forcella, che può rotare su di un piede verticale. La leva porta un contrappeso ed un piccolo imbuto per la sabbia.
bilancia	Bilancia di Coulomb	Elettrostatica	1	Tramite questo strumento è possibile determinare che la forza elettrostatica è inversamente proporzionale alla distanza delle cariche. La bilancia difficile e delicata da usare era più spesso mostrata piuttosto che effettivamente utilizzata per eseguire misure di precisione.
radiometro_di_crookes	radiometro di crookes	Ottica	1	Il radiometro di Crookes, conosciuto anche come “mulino a luce” o “motore solare”, consiste in un bulbo di vetro ermetico entro cui è stato fatto un vuoto parziale. All'interno c'è una girandola montata su di un fuso. Le palette entrano in rotazione quando vengono esposte alla luce e la velocità di rotazione è proporzionale all'intensità della sorgente luminosa, permettendo una stima quantitativa dell'intensità della radiazione elettromagnetica. La ragione della rotazione ha causato molti dibattiti scientifici.
Macchine semplici: la pulleggia	Macchine semplici: la pulleggia file	Meccanica	1	La puleggia serve a trasmettere il movimento da un componente meccanico ad un altro, solitamente tramite una cinghia o una catena. In altre parole, è un disco girevole che, quando collegato ad una cinghia o catena, trasforma il movimento rotatorio in movimento lineare o viceversa. Lo strumento è formato da un’asta in acciaio da 35 cm con tre fori e da due barre d’acciaio da 25 cm che si avvitano tra di loro su due basi universali componibili con tre manopole l’una. Per comporre il corpo principale abbiamo bisogno di 2 morsetti a testa bombata in alluminio con due viti a testa zigrinata. Ad esso viene attaccata una bobina di filo di nylon, da cui pendono 4 ganci a S con piccole clip di plastica, che formano una specie di catena. Lo strumento si serve di 3 bilance a molle e una carrucola singola con ganci su entrambe le estremità.
Vite di Archimede	Vite di Archimede	Dinamica dei fluidi	1	La vite di Archimede è un dispositivo meccanico progettato per sollevare acqua o altri materiali attraverso la rotazione di una spirale inserita in un tubo inclinato di angolo a. Dal punto di vista fisico funziona grazie alla trasformazione del moto rotatorio in un sollevamento continuo del materiale: quando la vite ruota, gli spazi tra le spire formano una serie di piccole camere che intrappolano il liquido nella parte inferiore. Ogni camera, muovendosi con la rotazione, trascina il contenuto verso l’alto contro la gravità. La geometria elicoidale impedisce al materiale di ricadere verso il basso perché le pareti della spirale creano una successione di “gradini” inclinati che trattengono il fluido finché l’asse continua a girare. L’energia fornita per far ruotare la vite viene quindi convertita in energia potenziale gravitazionale, permettendo al fluido di raggiungere un livello superiore. Questo semplice ma efficace principio fisico ha reso la vite di Archimede uno degli strumenti idraulici più longevi e versatili della storia, utilizzato per irrigare campi, drenare terreni e spostare materiali granulari in contesti agricoli e industriali.
Piatto di risonanza	Piatto di risonanza	Dinamica dei fluidi	1	L’oggetto, cioè un piatto di risonanza, detto anche campana cinese, riempito d’acqua permette la dimostrazione di onde stazionarie. Si tratta di un grande piatto di bronzo con due manici: strofinandoli si ode un suono intenso che crea un’onda, capace di generare vere e proprie fontane alte fino a 30 centimetri. Per realizzare l’esperimento abbiamo riempito il piatto fino a 5 centimetri partendo dal fondo e l’abbiamo posizionato sul supporto antiscivolo dato in dotazione. Successivamente ci siamo bagnati le mani all’interno del piatto senza asciugarle e abbiamo strofinato i manici energicamente ma a bassa frequenza. Dopo pochi secondi i bordi del piatto hanno iniziato a vibrare, producendo un suono sempre più forte fino a quando dai quadranti dello strumento l’acqua ha iniziato a muoversi visibilmente, formando prima piccole increspature e poi getti sempre più evidenti.

ESPERIENZE POSSIBILI

Il contenuto di questa pagina è stato sviluppato dagli studenti e le studentesse che partecipano a LAB2GO, e viene pubblicato sotto la responsabilità delle persone (docenti, tutor) che hanno accompagnato le studentesse e gli studenti nel percorso.

Il progetto LAB2GO non può in alcun modo garantire l'accuratezza di questi contenuti.

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