Group 4 - Maria B, Cezara V, Antonia T, Anca G - Colegiul Naţional "Mihai Eminescu" Satu Mare, România
For this experiment you will need: a glass, a sheet of paper, water The glass must be filled with water and covered with a piece of paper, so that the paper is tight to the edge of the glass. Keeping the palm of your hand over the paper, the glass is turned upside down and the palm is removed. If you kept the air from entering the glass by the paper, this would stick to the glass and the water does not flow out. If the air entered into the glass, the experiment will not succeed!
In order to make our experiment we needed two plastic bottles of 1´5 liters.
In the first place, we perforated a hole of 1 cm in the corks of the two bottles. Soon we filled one of the bottles with water until approximately three fourth parts and if united the two bottles by the corks. In order to unite the two bottles insulating tape can be used. Is very important a good union between the bottle.
When the bottle with water is on the empty bottle it is observed that the water does not fall easily to the inferior bottle, but if we give a circular movement to the superior bottle is generated an eddy and the water falls easily.
When placing the bottle in the superior part, water does not fall by the little compressibility of the air locked up in the inferior bottle that does not leave space to the water that falls. When the eddy is generated when moving the superior bottle, it is put in communication the air that is in both bottles and the water of the superior bottle falls easily in to the inferior bottle.
In order to make this experiment you need the following materials:
1. An empty softdrink can. 2. A baloon. If we don' have, we can use expanded polystyrene (white cork)
In order to continue with our experiment we make the following procedure: 1. Blow up the baloon. 2. Rub the baloon against your hair or a wool article (for example a scarf). 3. Put the softdrink can knocked down on a table and we approach the baloon. After doing this, we can check that the softdrink can move!
Explanation: This happens because when rubbing the baloon electricity loads. The attractive electrical forces between the loads or different signs of the baloon and the softdrink can make the tin rotates.
Cette scène de théatre continue l'histoire qu'on a dèjà commencée.. c'est un dialogue sur les miroirs..avec un tel Monsieur Albert (Einstein???) Vous la lisez en italien car elle est proposée par la prof de Physique italienne M.me Teresa Seu et ses élèves. Les élèves Italiens qui étudient les LV vont bientot travailler cela et en faire des B.D numériques! Vous le lisez pour l'instant en italien..on vous le proposera en espagnol et en français très bientot!
UN MONDO DI …………………..RIFLESSIONI !
Un miroir est une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion. C'est souvent une couche métallique fine, qui, pour être protégée, est placée sous une plaque de verre pour les miroirs domestiques (les miroirs utilisés dans les instruments d'optiques comportent la face métallique au dessus, le verre n'étant qu'un support de qualité mécanique stable).
L'adjectif relatif au miroir est spéculaire car il permet de voir ... On peut se voir en utilisant le reflet à la surface de l'eau (comme Narcisse) ou dans une vitre ; dans ce cas la réflexion est partielle tandis qu'avec un miroir parfait la réflexion est totale.
On peut aussi obtenir de la réflexion totale lorsqu'un rayon passe d'un milieu d'indice de réfraction élevé vers un milieu d'indice faible, sous une incidence rasante ; par exemple lorsqu'un rayon passe de l'eau dans l'air, ou bien du verre dans l'air. Cette propriété est utilisée pour les prismes à réflexion totale.
Lorsque l'on dit que la surface d'un miroir doit être polie, cela signifie qu'aucun défaut n'est acceptable afin que toute la réflexion de l'onde incidente se fasse dans la direction voulue. La taille du défaut visible est de l'ordre de la longueur d'onde de l'onde électromagnétique. Ainsi, avec la lumière visible, les défauts doivent être plus petits que 0,01 μm, ce qui est très contraignant techniquement. En revanche, avec les ondes utilisées par la télévision, le défaut doit être plus petit que 0,1 mm seulement, ce qui explique que les paraboles de télévision (qui sont des miroirs permettant de concentrer, de focaliser les ondes émises par les satellites) soient rugueuses à l'œil et sous la main ; elles sont en revanche parfaitement lisses pour les ondes hertziennes. Pour les radars, l'ordre de grandeur du défaut admissible est de l'ordre du cm, on peut donc utiliser un grillage comme miroir ; Il en est de même que pour certains radiotélescopes.
( source: WIKIPEDIA)
Miroirs..Miroirs..
SCENA N. 1 Dialogo tra Clotilde e Fedora
Clotilde Ti ho portato un regalo per il tuo compleanno!
Fedora Grazie, uno specchio da borsa, che bello!
C. Osserva bene, da una parte ti vedi normale, dall’altra parte invece vedi il tuo volto ingrandito.
F. E’ vero! Come può accadere questo?
C. Non ne ho idea. A dire la verità non ho mai capito neppure come funzione uno specchio normale! Perché gli oggetti sembrano essere “dentro “ lo specchio? E perché se sono davanti a una parete non vedo niente?
F. Non ci ho mai pensato. Però mi piacerebbe capire come funziona uno specchio.
C. Tra l’altro hai notato che ci possiamo specchiare anche in altri oggetti? Nelle vetrine, nelle finestre ( non sempre però), nelle palline dell’albero di Natale, in una superficie di acqua.
F. Sai che facciamo? Il nostro amico Albert studia al Liceo Scientifico e una volta mi ha raccontato che a Fisica hanno studiato proprio gli specchi. Andiamo a chiedergli spiegazioni?
C. Ok! Andiamo! Tra l’altro Albert è molto simpatico e …….anche bello!
SCENA N. 2 A casa di Albert
F. Ciao Albert! Ci è venuto il desiderio di capire come funzionano gli specchi. Ci spieghi qualcosa, tu che sei un “genio” ?
A. Non c’è bisogno di essere geni per comprendere queste cose ! Se studiamo la Fisica possiamo capire tanti fenomeni che accadono intorno a noi. Per questo io sono così appassionato di questa materia! Cominciamo!
Prima di tutto dobbiamo capire cosa significa “ vedere “ un oggetto, ………
A
per esempio una penna, che vi disegno come se fosse una freccia . occhio
Da ogni punto della penna, ( prendiamo il punto A) , arrivano ai
nostri occhi dei raggi di luce
C: Ma una penna non è una lampadina!
A: E’ vero, ma la penna rimanda in tutte le direzioni la luce che proviene dalla sorgente, in questo caso la lampada, che la illumina e che la colpisce , così come fa la luna che rimanda verso la terra parte la luce del sole da cui è illuminata.
Il nostro cervello capisce che l’oggetto si trova esattamente nel punto dove convergono, cioè dove si incontrano, i raggi di luce che arrivano all’occhio. Così, punto dopo punto si costruisce la visione dell’oggetto.
F: Ok, questo è chiaro. Ma gli specchi?
A: Un po’ di pazienza. La luce quando colpisce una superficie viene riflessa con una regola ben precisa; se guardate il disegno ( che rappresenta il cammino di un solo raggio di luce) tutto ciò è molto chiaro : l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione
raggio incidente raggio riflesso
angolo incidenza angolo riflessione
Se facciamo buio e osserviamo un pennellino di luce che colpisce lo specchio tutto questo è molto evidente.
E’ esattamente quello che accade, ad esempio, quando una palla da biliardo colpisce la sponda del tavolo.
C : E’ vero, mio padre è molto bravo a biliardo, e sa prevedere con precisione dove andrà a finire la palla anche dopo molti rimbalzi; egli conosce esattamente il modo con cui le palle rimbalzano sulla sponda.
A: Dunque consideriamo un oggetto che si trova davanti a uno specchio e fissiamo prima l’attenzione su un solo punto ; dal punto escono tanti raggi di luce che colpiscono lo specchio e si riflettono secondo la legge della riflessione di cui abbiamo parlato. Ne ho disegnati solo due per chiarezza
Ora se una persona sta davanti allo specchio e i suoi occhi vengono colpiti dai raggi riflessi, il suo cervello prolunga i raggi e “ crede” che provengano da un punto dietro lo specchio e così localizza, “vede” il punto dell’oggetto proprio dietro lo specchio. Così si forma l’immagine del punto esattamente nella posizione dove convergono i prolungamenti dei raggi riflessi.
Ovviamente dietro lo specchio non c’è luce vera, ma solo i prolungamenti “immaginati” dei raggi riflessi: per questo l’immagine si chiama virtuale.
Per ogni punto dell’oggetto accade la stessa cosa, cosi si costruisce l’immagine dell’intero oggetto.
Si può vedere, e anche dimostrare facilmente, che l’immagine si trova in posizione simmetrica rispetto allo specchio.
F: Sei stato molto chiaro, credo di aver compreso perché ci riflettiamo “dentro” gli specchi. Sembrerebbe quasi una magia, ed invece è spiegabile abbastanza facilmente con le leggi della fisica.
C: Sì, però non mi è ancora chiaro perché tutto questo non accade quando mi trovo davanti a un muro o davanti a un’altra superficie qualunque.
A: Te lo spiego subito. Un muro non ha una superficie perfettamente liscia come uno specchio. Quindi i raggi si riflettono sempre secondo la legge della riflessione, ma incontrando una serie di superfici con direzione diversa “ rimbalzano “ in modo disordinato, e i raggi riflessi non sembrano provenire da un punto unico; così non si forma l’immagine. In questo caso si parla di diffusione.
C: Ora mi sembra che sia tutto chiaro.
F: Però, Albert, ci sono ancora due cose che non ci hai spiegato:
perché qualche volta ci riflettiamo anche nei vetri delle finestre, ad esempio, ma non sempre?
perché in alcuni specchi ci vediamo più grandi?
A: Ok, vediamo il primo punto. Ti trovi davanti a una finestra : il vetro è trasparente e la maggior parte della luce che proviene dal tuo corpo lo colpisce e passa dall’altra parte. Solo una piccola parte viene riflessa . Ora, se entra dalla finestra molta luce dall’esterno, perché ad esempio è giorno, questa la luce intensa copre la luce riflessa che proviene dal tuo corpo e quindi la tua immagine non è visibile. Se invece fuori è buio, la luce che ti arriva dal vetro è solo quella riflessa e allora puoi vedere la tua immagine quasi come se ci fosse uno specchio.
Per il secondo punto invece la cosa è un po’ più complessa da spiegare e lo potremo fare meglio un’altra volta. Possiamo dire però brevemente che occorre uno specchio curvo, ( lo specchio migliore è quello parabolico). La luce che colpisce lo specchio segue sempre la legge della riflessione , ma trovando una superficie non piana, i raggi si riflettono in modo diverso, e si può formare, con opportune condizioni, una immagine più grande, come si vede bene dal disegno (AB è l’oggetto, A’B’ la sua immagine ingrandita). Vi è sufficiente questa spiegazione?
occhio
Clotilde : Sì, grazie, è stato molto interessante e anche divertente.
Sembra incredibile,vero, che una lezione di Fisica possa essere divertente ! Possiamo tornare qualche altra volta a chiederti altre spiegazioni?
Albert : Certo, mi fa molto piacere. Ciao e a presto!
Group 6 - Silvia C, Denise D, Patricia N, Carmen P - Colegiul Naţional "Mihai Eminescu" Satu Mare, România
Materials - Plastic mesh bag used for produce at the grocery store - Wide mouth bottle - Rubber band - Index card - Pitcher of water - Bucket to catch the falling water!
Plastic mesh bags come in all shapes and sizes. The mesh bags used to sell small onions or cloves of garlic seem to work well. Cut a piece of mesh from the bag large enough to drape over the mouth of the bottle.
Stretch the mesh over the bottle and use a rubber band to secure it in place.
Fill the bottle with water by pouring the water through the screen. This proves that the water easily flows through the screen. Fill the bottle almost to the very top.
Cover the bottle with an index card. Hold the card in place as you turn the card and the bottle upside down. Slowly remove the card from the opening and the water mysteriously stays in the bottle. Oh, did we mention that you should probably hold the bottle over the bucket...
Tip the bottle slightly to the left or right and the water will fall. Shake the bottle and the water will fall. Touch the screen and the water will fall.
Group 7 - Gabriela M, Liana R, Andrada S, Madalina S - Colegiul Naţional "Mihai Eminescu" Satu Mare, România
Explanation The reaction was the subject of an August 9, 2006 episode of MythBusters, a popular television program on the Discovery Channel. They concluded that the caffeine, potassium benzoate, aspartame, and CO2 gas contained in the Diet Coke and the gelatin and gum arabic ingredients of the Mentos all contribute to the jet effect. In addition, the MythBusters theorized that the physical structure of the Mentos is the most significant cause of the eruption due to nucleation.
When flavored Mentos with a smooth waxy coating were tested in carbonated water, no reaction occurred, whereas standard Mentos added to carbonated water formed a small eruption, by their claim, affirming the nucleation-site theory. According to the Mythbusters, the surface of the mint Mentos is littered with many small holes, allowing CO2 bubbles to form very rapidly and in great quantity, in turn causing the jet of foam. This was further supported when rock salt was used as an effective substitute for Mentos.
O'Hare, Kate, "The 'MythBusters' Take on the Mentos/Diet Coke Craze", retrieved on 21 January 2007
A paper by Tonya Coffey, a physicist at Appalachian State University in Boone, North Carolina goes into detail on the reasons and physics behind the reaction.
Steve Spangler, who first put the Mentos Geyser in the public eye, has several videos and detailed experiments about it on his website. The Geyser Tube is a device invented for use in creating the reaction.
Group 1 - Alexandru D, Octavian L, Mario M, Radu T - Colegiul Naţional "Mihai Eminescu" Satu Mare, România Pepper is the choice material for this experiment simply because it is black and shows up well. We repeated the experiment with flour and other floating materials on the surface of the water and it worked the same way. So there is nothing special about using pepper.
The pepper is not repelled by the soap. That is an illusion. I know that water molecules are highly attracted to each other. Think of the water molecules as little magnets that stick to each other.
Now imaging you have a bowl full of identical molecules that all stick pretty well to one another (that’s the water molecules, but this phenomenon also works for other molecules that attract one another readily.) When you have sticky molecules like this in a container, there is a difference between a molecule at the surface of the liquid, and one inside of it:
A molecule inside the liquid is surrounded by identical magnet-like molecules on all sides, so it is pulled in all directions at once, and it feels no net pull in any direction. However, a molecule at the surface has no identical molecules above it to attract it. It feels a net force downwards, because the only identical molecules that attract it are below it. This phenomenon at the surface of a liquid made of sticky molecules is called surface tension. Water has a high surface tension, and this creates something like a skin of water molecules on the surface of the liquid, which feel a net downward pull.
Water bugs can skate on the surface tension of water.
Now, soap destroys the surface tension of water. Soap is any sort of molecule that has one end that attracts water (usually because it has a positive or negative charge and water loves charges), and another end that is attracted to grease or oil, so it causes oil and water to mix.
Now, there is no oil in our experiment, but that is how soap works to clean oil off of things.
When you add the soap to our experiment you are adding all these great big molecules that are attracted to water, but are big and bulky and get in between water being attracted to water. It physically gets in the way of water’s ability to interact with other water molecules, which is what creates surface tension.
The surface tension remains strong wherever there is NO soap. The pepper can only stay afloat in those regions. This makes it appear as if the pepper were repelled by the soap, but really, the pepper just stays afloat on the skin of water, which “pops” like you might pop a balloon, and the skin of water scoots away from the soap, carrying the pepper with it.
Group 6 - Silvia C, Denise D, Patricia N, Carmen P - Colegiul Naţional "Mihai Eminescu" Satu Mare, România
This is an old trick to balance two forks supported by a thin tooth pick. This one is quite spectacular when you actually see the pivot point resting on the rim of a glass. This demonstration shows not only the concept of center of gravity but also stability. Material list:
