Classe terza, secondaria di primo gradoPercorso edumaterial
Che cosa imparerai
- Calcolare per differenza il volume di un oggetto immerso.
- Usare massa e volume per una densità media.
- Distinguere osservazione, misure e assunzioni del protocollo.
Prima di iniziare
- Differenza fra due numeri
- Unità g, ml e cm³
L'idea centrale
I due cilindri illustrati mostrano un livello d'acqua più alto quando una pietra è immersa completamente. La variazione suggerisce che la pietra occupa spazio, ma le tacche del disegno non hanno numeri attendibili. In una prova vera si leggono il volume iniziale e quello finale da cilindri calibrati, con l'occhio all'altezza del menisco; la differenza è il volume spostato. Per un solido non poroso che non si scioglie e resta immerso, il volume spostato corrisponde al volume dell'oggetto.
- Regola e condizioni
- V_oggetto=V_finale−V_iniziale. Un millilitro corrisponde a un centimetro cubo. La densità media è massa divisa per volume, per esempio in g/cm³. La massa va misurata separatamente con una bilancia; il solo livello dell'acqua non la fornisce. Bolle, assorbimento d'acqua o oggetto non completamente immerso possono rendere il confronto inadeguato.
Passo per passo
- Verifica cilindro calibrato, stessa quantità iniziale e pietra completamente immersa senza bolle aderenti.
- Leggi V_iniziale e V_finale allo stesso criterio.
- Sottrai per ottenere il volume della pietra e converti ml in cm³ se serve.
- Misura la massa e dividila per il volume, scrivendo l'unità della densità.
Esempio svolto
In una prova ipotetica l'acqua passa da 40 ml a 55 ml e la pietra ha massa 45 g. Trova volume e densità media.
- Volume spostato: 55−40=15 ml=15 cm³.
- Densità media: 45 g÷15 cm³=3 g/cm³.
- La pietra deve essere immersa e non assorbire o sciogliersi nel periodo della misura.
- Controllo: 15 cm³×3 g/cm³=45 g; nessun numero è letto dalla pittura.
Volume 15 cm³ e densità media 3 g/cm³.
Errore da evitare
Usare 55 ml come volume della pietra: 55 ml è il volume finale complessivo nel cilindro.
Per capire meglio
- V_oggetto=V_finale−V_iniziale. Un millilitro corrisponde a un centimetro cubo. La densità media è massa divisa per volume, per esempio in g/cm³. La massa va misurata separatamente con una bilancia; il solo livello dell'acqua non la fornisce. Bolle, assorbimento d'acqua o oggetto non completamente immerso possono rendere il confronto inadeguato.
- Collegare uno spostamento osservabile a volumi e massa dichiarati, con attenzione alle unità e al limite dell'immagine.
- Gli obiettivi nazionali sono di fine terza media; l'ordine interno e i casi didattici sono scelte editoriali.
Prova subito
Quale cambiamento osservabile c'è nel secondo cilindro?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: Il livello dell'acqua è più alto con la pietra immersa.
Il disegno non fornisce valori numerici.
Da 25 ml a 37 ml: volume spostato?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: 12 ml=12 cm³.
37−25=12.
Massa 24 g e volume 12 cm³: densità media?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: 2 g/cm³.
24÷12=2.
Un compagno usa 37 ml come volume della pietra del caso precedente. Correggi.
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: È 12 ml, la differenza fra finale e iniziale.
L'acqua occupava già 25 ml.
Perché una bolla aderente alla pietra può alterare la misura?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: Occupa spazio insieme alla pietra e fa apparire un volume maggiore.
La differenza deve attribuirsi solo all'oggetto.
Allineamento curricolare e fonti
- it-dm-254-2012; obiettivi it-2012-sci-m3-01; traguardo dichiarato media-3. Gli obiettivi nazionali sono di fine terza media; l'ordine interno e i casi didattici sono scelte editoriali. · DM 254/2012 · Indicazioni nazionali per il curricolo del primo ciclo
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Esercitarsi su questo: Dalla pietra immersa al volume e alla densità