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Una forza senza contatto

Classe seconda, secondaria di primo gradoPercorso edumaterial

Che cosa imparerai

  • Utilizzare i concetti fisici fondamentali quali: pressione, volume, velocità, peso, peso specifico, forza, temperatura, calore, carica elettrica, ecc., in varie situazioni di esperienza; in alcuni casi raccogliere dati su variabili rilevanti di differenti fenomeni, trovarne relazioni quantitative ed esprimerle con rappresentazioni formali di tipo diverso. Realizzare esperienze quali ad esempio: piano inclinato, galleggiamento, vasi comunicanti, riscaldamento dell’acqua, fusione del ghiaccio, costruzione di un circuito pila-interruttore-lampadina.

Prima di iniziare

  • Leggere una consegna e un esempio guidato

L'idea centrale

Due magneti possono attrarsi o respingersi anche senza toccarsi. L'effetto dipende dalla posizione e dall'orientamento dei poli; un disegno di limature non misura l'intensità della forza.

Poli uguali rivolti l'uno verso l'altro tendono a respingersi, poli diversi ad attirarsi. Per un confronto si controllano orientamento, separazione e libertà di movimento. Le limature possono rendere visibile una disposizione intorno al magnete, ma non sono un misuratore numerico della forza. Non tutti i materiali sono attratti allo stesso modo. Invertire uno solo dei magneti cambia i poli fronteggianti e può cambiare l'esito dell'interazione.

Esempio svolto

Due magneti su carrelli leggeri hanno poli N rivolti uno verso l'altro. I carrelli sono liberi di muoversi. Che cosa osservi idealmente?

  1. Identifico i due poli affrontati come uguali
  2. Applico la regola qualitativa di repulsione
  3. Prevedo movimento di allontanamento se attrito e altri vincoli lo permettono.

I carrelli tendono ad allontanarsi nel modello.

Due magneti separati e limature suggeriscono un campo.
Due magneti separati e limature suggeriscono un campo. I dati della risposta sono nel testo, non nelle misure dell'illustrazione.

Prova subito

  1. Vedi l'illustrazione

    Due poli uguali si fronteggiano senza contatto. Quale effetto si attende?

    • Attrazione, come avviene fra poli diversi
    • Assenza di azione perché manca il contatto
    • Repulsione
    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: Repulsione

    Poli uguali tendono ad allontanare i magneti.

    Risposta: Repulsione

    Poli uguali tendono ad allontanare i magneti.

  2. Vedi l'illustrazione

    Due carrelli con magneti si avvicinano senza toccarsi. Quali poli rivolti uno verso l'altro sono coerenti con l'osservazione?

    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: Poli diversi

    L'avvicinamento osservato è coerente con attrazione fra poli diversi, anche senza contatto.

    Risposta: Poli diversi

    L'avvicinamento osservato è coerente con attrazione fra poli diversi, anche senza contatto.

  3. Vedi l'illustrazione

    Una calamita attira una graffetta attraverso un foglio sottile. Quale conclusione è giustificata?

    • La forza magnetica può agire attraverso il foglio
    • Il foglio è diventato un magnete permanente
    • La graffetta non subisce forza
    Vedi la soluzione spiegata

    Risposta: La forza magnetica può agire attraverso il foglio

    L'attrazione osservata attraverso il foglio mostra azione a distanza, non magnetizzazione permanente del foglio.

    Risposta: La forza magnetica può agire attraverso il foglio

    L'attrazione osservata attraverso il foglio mostra azione a distanza, non magnetizzazione permanente del foglio.

Allineamento curricolare e fonti

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