Re: quesito didattico: spiegare la massa

From: maitre Aliboron <aliboron_at_despammed.com>
Date: Sun, 18 Jan 2009 16:09:52 +0100

> carrello vuoto, spingilo, nessuna fatca,

Alla fine ho fatto qualcosa di simile.

Come avevo premesso non era mia intenzione
stretta dare una definizione a quell'eta, ma
per me era categorico almeno levargli quella
brutta idea dalla testa, visto che mi sembrava
tanto convinto (tra le altre cose).

Allora ho preso un sacco di patate di quelle
del Carrefour (da un paio di chili e mezzo) e
un oggetto leggero, un imbuto in plastica.

Glieli ho attaccati ad un filo e li ho lasciati
sospesi. Parlandogli l'ho convinto (o almeno spero)
che in questo modo ci siamo in qualche modo "liberati"
dal peso. Scusate la rozzezza ma era questo che mi
premeva maggiormente, e glielo avevo premesso
chiaramente in un discorsetto introduttivo: volevo
levargli quella idea dalla testa.

L'oggetto e' libero di muoversi in orizzontale
(almeno in prima approssimazione), e poiche'
non cade giu' e' come se non avesse peso (piu'
precisamente gli ho detto piu' o meno che
contrastiamo il peso con una forza uguale e contraria
e quindi lo annulliamo). Come prova gli ho detto:
tieni il sacco di patate (sospeso) su una mano:
quanto pesa? Ha sentito che non pesava niente
(grazie al c... papa', c'e' lo spago che lo tiene!)
Ma e' proprio quello il trucco: e' "come se"
avessimo annullato la forza che tira quegli oggetti.

Seconda tappa: gli ho detto di spingere i due oggetti.
Notato niente? Gli ho chiesto di descrivere quello che
aveva visto/sentito. Poi gli ho dato la mia versione dei
fatti (che non era molto diversa dalla sua): l'imbuto e'
piu' facile da spingere, il sacco di patate invece offre
piu' resistenza al moto, e' piu' difficile, devi metterci
un pochino piu' di... forza (non ho trovato il modo di
evitarla e personalmente a questo stadio non mi da'
fastidio: basta che abbia i due concetti ben distinti).

Quindi, dopo aver giochicchiato un po', gli ho "suggerito"
che questi oggetti (e per estensione, tutti gli oggetti)
devono avere una proprieta', una caratteristica che
chiamiamo "massa" e che si manifesta come una facilita'
o difficolta' a far loro cambiare stato di moto (ovviamente
gli ho fatto sperimentare anche che vale all'inverso: non
solo e' piu' faticoso far muovere un oggetto piu' massivo,
ma anche fermarlo).

Poi ho cercato di fargli capire che per noi sono importanti
le cose che si possono misurare e gli ho chiesto se e come
fosse possibile misurare la massa. A questo punto gli ho
detto che: visto per "manifestare" la massa abbiamo fatto
uso di una forza, perche' non utilizzare per la sua misura la
forza-peso che ce l'abbiamo dappertutto, in ogni luogo, bella
e pronta e pure gratis che non guasta?

Questo passaggio mi serviva per giustificarli un po' il
fatto che il "peso" e' in qualche modo legato alla massa
e che quindi a scuola non gli raccontano completamente delle
balle (in realta' sto per passare subdolamente da una massa
all'altra, ma per lui e' trasparente - e poi sono uguali
in fondo, quindi non mi sento poi cosi' disonesto verso il
pargolo)

Ho cercato di introdurglielo cosi'. Ho preso i due oggetti
(appesi) con i quali avevamo sperimentato un po', e li ho
fatti cadere di botto, lasciando il filo. Gli ho fatto notare
che gli oggetti arrivano al suolo allo stesso istante.
Ma come, non abbiamo appena visto che per il sacco di patate,
quello piu' massivo, bisogna sudare, non dico sette, ma
almeno qualche camicia per farlo muovere e l'imbutino di
plastica invece basta quasi un soffio?

Ma come e' che la forza peso sembra indifferente ai due corpi,
tanto che arrivano al suolo contemporaneamente. Non e' che per
caaaaso la forza peso ha una strana proprieta', cioe' quella di
"tirare con piu' forza" gli oggetti piu' massivi? Ma mi sa proprio
di si'... e piu' o meno si e' convinto. Ho anche insistito sul
fatto che e' una caratteristica sola e propria della "forza
gravitazionale".

In breve, se il sacco di patate arriva allo stesso momento dell'
imbuto in plastica quando abbiamo visto che per dargli "lo
stesso moto" dovevamo fare sforzi differenti, e' chiaro che la
forza peso e' diversa per i due (e infatti pesano diversamente)
A questo punto, stabilito che la forza peso "tira" con intensita'
maggiore gli oggetti piu' massivi, ho fatto un passaggio un po'
delicato e gli ho suggerito che, giocoforza, masse uguali sono
attirate verso il basso con forze uguali. Quindi per "comparare"
due masse, basta comparare il loro peso. Gli ho quindi spiegato
il principio di funzionamento della bilancia a due bracci, che
effettuta per l'appunto questa comparazione.

Abbiamo quindi definito una "patata campione" e una unita' di
misura di massa che abbiamo battezzato il "kilopatata" (unita
di misura: kpat), corrispondente alla massa della patata campione
(per comodita' e per non stare troppo a sottilizzare abbiamo
attribuito ad ogni patata del sacchetto, piu' o meno della
stessa dimensione, lo status di "patata campione", in modo da
avere a disposizione varie unita' campione per le misure successive.
Ho anche sacrificato una patata campione per farme dei sottomultipli:
1/2, 1/4 e 2/8 di kilopatata.

Ovviamente, alla scelta dell'unita' di misura, il ragazzo ha
riso per un buon quarto d'ora (in buona compagnia del papa').
Ripreso infine il contegno consono a due uomini di scienza,
con una bilancia a piatti improvvisata su un rasagnolo da dolci,
un tagliere in legno e due coppette in vetro da dessert, abbiamo
"misurato" la massa di qualche oggetto: una banana, una arancia e
un mandarino, osservando che avremmo potuto prendere uno qualsiasi
di tali oggetti come massa campione.

Abbiamo quindi stabilito che, nei limiti dell'errore sperimentale,
un "kilobanana" e' all'incirca corrispondente a 7/4 kpat,
un "kilomandarino" a 1/2 kpat e un "kiloarancia" a 5/4 kpat.
Abbiamo poi stabilito una tabella di conversione verso il piu'
tradizionale ed ormai obsoleto (in virtu' della nuova unita' di
misura) kilogrammo, misurando in "kilopatate" un pacco di pasta
da 500g. In pratica vale l'uguaglianza 1/2 kg = 29/8 kpat, con
una precisione non inferiore all'ottavo di kilopatata, buccia inclusa.

Non so quanto abbia capito alla fine. Non so se io abbia fatto
bene o male, meglio o peggio. Non so se gli ho confuso ancora
di piu' le idee invece di chiarirgliele. Il ragazzo mi e' parso
sereno, interessato e divertito; alle mie domande, in cerca di
un feedback, ha sempre risposto positivamente, non so se per
rispetto all'autorita' paterna o se per sincera convinzione.
Comunque io so solo che dovevo tentare e che non ho trovato di
meglio, grazie anche al contributo di tutti i partecipanti che
mi hanno spinto a mettere in moto le rotelle ormai arrugginite
con tutti i loro suggerimenti.

maitre Aliboron
Received on Sun Jan 18 2009 - 16:09:52 CET