LABORATORI STEM

COSTRUIAMO LA FONTANA DI ERONE 

Realizzazione a cura degli studenti della Classe 1CSA a.s. 2016.2017

Obbiettivo del laboratorio : Scoprire attraverso la costruzione della Fontana di Erone gli effetti delle variazioni della pressione nei fluidi;

La fontana di Erone è un dispositivo che, fruttando la compressione dell'aria e sull'incomprimibilità dell'acqua, realizza un sifone inverso (dal recipiente inferiore a quello superiore).

Materiale necessarie per la realizzazione:

 3 barattoli di vetro di cui due grandi (solo uno di questi provvisto di tappo) e un altro più piccolo; 2 cannucce; un rialzo (la cui altezza equivalente a quella del barattolo);   Trapano;  Colla a caldo;  Becher di plastica (con portata di 700ml e sensibilità di 100ml).

Sostanze:  Acqua H2O;  Colorante (facoltativo).

Procedimento: 

1. Con il trapano fare due fori (del diametro delle cannucce che verranno utilizzate) all’estremità del tappo.

2. Prendere il contenitore più grande provvisto di tappo e riempilo per circa metà di acqua.

3. Prendere il contenitore più piccolo e riempirlo tutto d’acqua.

4. Disporre le cannucce nei fori mettendole una in modo che arrivi a metà del barattolo, ma comunque più in alto rispetto al livello dell’acqua e l’altra deve attraversare il tappo senza sporgere verso l’interno.

5. Sigillare le cannucce e i fori con della colla a caldo in modo che non ci siano fuoriuscite  di aria;

6. Posizionare il barattolo piccolo pieno d’acqua sopra al rialzo e l’altro contenitore vuoto, in basso e vicino al rialzo.

7. Capovolgere il barattolo con il tappo (tenendo chiusa la cannuccia più sporgente con un dito)che poggia sul contenitore pieno d’acqua appoggiato sul

rialzo facendo in modo che la cannuccia più lunga si inserisca nel contenitore vuoto posto vicino al rialzo;

8. osservare il fenomeno.

Conclusioni:

1. L’acqua (pressione idrostatica) per via della forza di gravità, scende dal recipiente più in alto al recipiente più in basso (che contiene aria ovvero pressione atmosferica ) facendo quindi diminuire la densità dell’acqua mentre l’aria si espande occupando uno spazio maggiore nel recipiente comunicante( tramite le cannucce  nei due barattoli), perciò la pressione idrostatica diminuisce e diventa inferiore rispetto alla pressione atmosferica che proviene dal recipiente in basso il quale nel mentre si è riempito di fluido aumentando la pressione idrostatica e diminuendo la pressione atmosferica, contemporaneamente nel barattolo sul rialzo, avviene il fenomeno fisico inverso.

2. La differenza di pressione che si viene a creare tra i due recipienti fa si che l’acqua venga risucchiata verso l’alto e che zampilli nel recipiente che fa da “vaso comunicatore”