Un'esperienza stellare!

Finalmente parliamo anche di Scienze!

Una prof di Matematica e Scienze che approfitta di una bella giornata di sole per portare i ragazzi fuori dalle mura scolastiche e far loro vivere direttamente l'esperienza di osservazione delle ombre. 

A cura della Prof.ssa Sara Cirilli 

Classe 3 E

Misurare le nostre ombre con... i piedi? Fatto!

Nel piazzale di fronte la scuola abbiamo seguito l’evoluzione della nostra ombra al levare del Sole. Infatti, divisi in coppie, ci siamo alternati nel misurare le ombre di entrambi/e (alunno/a A e B) con i nostri piedi. I risultati relativi alla 1° e 2° misura per alunno/a, si riferiscono alla stessa esperienza realizzata a distanza temporale di un’ora circa. Le ombre, poiché abbiamo realizzato l’esperienza di mattina, si sono "accorciate" poiché il Sole, da basso sull’orizzonte, è salito sempre più.

Attraverso la tabella vogliamo mostrare quanti piedi abbiamo impiegato per misurare la nostra ombra nei due momenti diversi.

Descrizione dell’esperienza.

Per fare questa esperienza ci siamo divisi in gruppi da due:

un ragazzo si metteva con le spalle verso il sole e posizionava una penna dietro il proprio tallone, così da ricordare da dove si è partiti, mentre il secondo si posizionava segnando la fine dell’ombra e rimanendo immobile.

Il ragazzo/a con le spalle verso il sole iniziava a camminare piede dopo piede fino alla fine della sua ombra, perciò fino all’altro compagno che manteneva il culmine dell’ombra preso inizialmente.

Sono riportate le misure delle ombre di due diverse persone (A e B), ma entrambi hanno ottenuto risultati molto vicini o addirittura coincidenti.

Questo perché il nostro piede e la nostra altezza sono in rapporto per tutti allo stesso modo (più o meno!), perciò anche se l’altezza di due persone è diversa i risultati dei piedi utilizzati saranno molto simili.

Abbiamo ripetuto questa attività per due volte ciascuno e abbiamo notato che più passava il tempo più la lunghezza dell’ombra diminuiva a tutti, in quanto avvicinandoci a mezzogiorno il sole era sempre più alto.

Abbiamo riportato questi risultati sulla tabella e, riflettendoci in classe, abbiamo notato che il nostro piede è proporzionale alla nostra altezza. Non solo, il numero di ‘’piedi’’ che entra nella propria ombra è uguale per tutti (piccole differenze di mezzo piede e di un piede ci sono state, alcune dovute anche alle scarpe indossate da alcuni di noi che avevano una suola molto sporgente).

OMBRA	NUMERO PIEDI (contenuti nell’ombra)
1° misura per alunno/a A	14
2° misura per alunno/a A	11
1° misura per alunno/a B	13
2° misura per alunno/a B	11

Questo magico rapporto ce lo aveva già spiegato
Leonardo Da Vinci qualche tempo fa...
con il suo Uomo Vitruviano!

Misurare il diametro del Sole? Fatto!

DC : d_sole = l : D_T-S       

(si legge: diametro spot luminoso STA a diametro del Sole COME lunghezza tubo STA a distanza Terra-Sole)

Questa proporzione, impostata in classe partendo dalla modellizzazione della realtà e derivante da similitudine tra triangoli isosceli, ci ha permesso di misurare il diametro del Sole.

d_sole= DC x D_T-S   : l  .

Per poterlo fare abbiamo dovuto costruire un oggetto simile a un cannocchiale il quale era composto da:

-un cartoncino nero lungo 1 metro ( l )

-carta argentata

- carta velina

Abbiamo realizzato vari tubi lungo 1 m ( l ) avvolgendo il cartoncino nero lungo il lato di 1 m; poi abbiamo coperto le due estremità: da una parte con la carta argentata, dove abbiamo fatto un piccolo foro al centro, dall’altra con la carta velina.

Puntando il Sole con il nostro ‘cannocchiale’, rivolgendo la parte argentata verso il Sole, i vari gruppi di lavoro hanno visto che attraverso il foro passavano i raggi solari che hanno definito, sulla carta velina all’altro estremo del tubo, un cerchietto luminoso (spot). Ciascun gruppo ha misurato più volte il diametro dello spot luminoso con un righello e calcolato il suo valore medio.

Alcuni dati che servono a risolvere la proporzione iniziale sono noti e/o facilmente reperibili. Ogni gruppo ha risolto la proporzione inserendo al posto di DC il valore medio dello spot luminoso calcolato e sapendo che:

l = 1m

D _T-S = 147.100.000 km (circa nel periodo di novembre/dicembre).

I valori medi calcolati dai vari gruppi circa il diametro dello spot luminoso sono compresi nell’intervalli (0,8-1,2) cm, quindi, risolvendo la proporzione con questi dati, il diametro solare d_sole è venuto compreso tra (1.176.800-1.765.200)km.

Controllando su internet la lunghezza del diametro solare abbiamo trovato che d_sole= 1.391.400 km... siamo davvero degli astronomi !!!

Queste attività sono state molto belle e divertenti ma anche istruttive e abbiamo imparato molte cose che non sapevamo.

Progetto svolto dalla Classe 3 E e riportato da Sara Calicchio e Linda Crociani