SCIENZE NATURALI

© IstItuto ItalIano EdIzIonI atlas

Volume

LUCIANA SERENO REGIS - UGO SCAIONI MARINA STEFANI - TERESA VERCELLINO

2

le viedella ricerca

Edizioni:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2009 2010 2011 2012 2013

Direzione editoriale: ROBERTO INVERNICI Coordinamento editoriale e redazionale: UGO SCAIONI E PROGETTI DI EDITORIA SRLProgetto grafico: MARIO MUOLLOVideoimpaginazione: MARIO MUOLLO, STUDIO KEYWORD (MI), MORENO CONFALONEDisegni: VAVASSORI & VAVASSORI, STUDIO LARSEN, STUDIO MONZINICopertina: VAVASSORI & VAVASSORIStampa: L.E.G.O SPA - VICENZA

Con la collaborazione della Redazione e dei Consulenti dell’I.I.E.A.

L’Editore si impegna a mantenere invariato il contenuto di questo volume, secondo lenorme vigenti.

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Scienze Naturali e Sperimentali per la Scuola Secondaria di Primo grado


Presentazione

STRUTTURA GENERALE DEL CORSOLe vie della ricerca è un corso di Scienze Naturali e Spe-rimentali indirizzato al triennio della Scuola Secondariadi Primo Grado.

Si struttura in tre volumi una per ogni anno, ed ogni vo-lume propone argomenti di Chimica e Fisica, Biologia eScienze della Terra, secondo un cammino e con una scan-sione che rispettano, nella gradualità e nella sequenzialità,la priorità dei contenuti, uno sviluppo coerente della com-plessità man mano crescente degli argomenti e l’interrela-zione fra i vari saperi e le potenzialità didattiche degli stu-denti.

Il Docente si trova così predisposta una programmazio-ne lineare che permette, nella sua evoluzione, la possibilitàdi insegnare contenuti specifici, ma anche un metodo di ri-cerca e analisi dei fenomeni scientifici e, ancor di più, di le-gare fra loro principi di fisica e chimica alla biologia e allescienze della Terra, nell’ottica dell’unità e dell’interpreta-zione del sapere scientifico.

Le Indicazioni Ministeriali considerano come elementofondamentale dell’Area Matematico – Scientifico – Tecnolo-gica l’attività sperimentale di laboratorio; non a caso la di-sciplina prende il nome di Scienze Naturali e Sperimentali.Per questo motivo, il corso è corredato da un Quaderno

di laborator io sper imentale che potenzia le numeroseesperienze contenute nel testo e nella Guida per l’Inse-gnante.

Ogni volume si divide in Parti e queste in Capitoli edancora in Paragrafi.

A conclusione di ogni volume è possibile consultarel’Indice analitico e l’utile rubrica Le par ole dellaScienza, articolata al variare dell’argomento in Le paroledella Fisica e della Chimica, Le parole della Biologia, Leparole dell’Astronomia e delle Scienze della Terra.

STRUTTURA DIDATTICAIn ciascuno dei tre volumi ogni Capitolo si apre con

l’indicazione degli obiettivi for mativi, distinti in:

n Conoscenze: sintetizzano i concetti fondamentali cheil Capitolo propone;

n Osservazione e analisi: segnalano le abilità che lostudente potrà acquisire dallo studio del Capitolo; mi-rano all’apprendimento operativo.

Tutti i Paragrafi sono accompagnati dalla rubrica Guidaallo studio: essa propone domande, in sequenza rispettoal testo relative ai contenuti del Paragrafo ed è utile comeprima verifica di comprensione.

Ogni capitolo è corredato di:

• Esper ienze: proposte secondo uno schema di lavo-ro diviso in: Materiale occorrente, Procedimento, Os-servazioni, Conclusioni; permettono allo studente di

assimilare un metodo di lavoro simile al metodo spe-rimentale dello scienziato che opera in laboratorio.

• Attività: sempre strutturate in sequenze operative eaccompagnate da schemi e illustrazioni, costituisco-no un’importante fase di apprendimento operativo.

• Il punto su: schede di approfondimento generale oriferite alle Educazioni ambientale, alla salute, ali-mentare.

Ogni Capitolo si completa con questi materiali:• Concetti chiave: offrono un quadro sintetico delleconoscenze proposte nel Capitolo, con evidentefunzione di ripasso e di ulteriore verifica di ciò cheeventualmente non è stato ben compreso. Possonoanche servire come collegamento e raccordo di stu-dio qualora l’insegnante, in funzione della sua pro-grammazione, intenda saltare qualche Capitolo.

• Mappa di sintesi da completar e: è un’ulteriore epiù complessa verifica di ciò che si è appreso nel ca-pitolo; essa aiuta lo studente a verificare la sua cono-scenza della gerarchia dei concetti, delle relazioni incui essi stanno tra loro, del significato dei contenutiscientifici che via via apprende.

• Eser cizi che verificano gli obiettivi sulle: Conoscenze, titolati come i Paragrafi del Capitolo;si caratterizzano come Vero/Falso, risposte a sceltamultipla, corrispondenze, completamenti e integra-zioni di frasi.Osservazioni e analisi, basati sulla verifica di al-cune abilità di base quali: osservare e dedurre, indi-viduare elementi, stabilire relazioni, formulare ipote-si, risolvere problemi, mettere in sequenza, leggerele immagini, rappresentare un fenomeno.

MATERIALI ON LINEA completamento dei volumi del Corso sono disponibi-

li on line, nel sito della Casa editrice, questi materiali di-dattici:

• esercitazioni di Informatica applicata alle Scienze;

• materiali di approccio alle Educazioni (ambientale,sanitaria, alimentare,...) dato il loro valore educativoe formativo;

• l’Atlante del corpo umano, con grandi tavole anato-miche riassuntive.

GUIDA pER L’INSEGNANTEPer gli Insegnanti è disponibile una ricchissima guida

didattica. Oltre alla programmazione didattica e ai pia-ni annuali, essa propone una preziosa presentazione di-dattica di ogni capitolo; Test d’ingresso e Prove di veri-fica per tutti i capitoli e Proposte per l’esame di licenza.

Gli Autori


STRUTTURA DELL’OPERA 9

Parte Prima

FISICA E CHIMICA

CApITOLO 1LE FORZE E L’EQUILIBRIO: LA STATICA 11

1 . Che cos’è una forza 12

2. Esplor iamo le forze 13L’attrito 15

ESpERIENZA 1• Evidenziamo la forza frenante 15

il punto su

Le forze fondamentali della natura 16

3. La misura dell’intensità di una forza 17

ESpERIENZA 2• Costruiamo un dinamometro 18

4. La composizione delle forze 19

5. La pr essione 21

ATTIvITà

• Misura la pressione esercitatadal tuo peso sul terreno 22

6. Forze nei liquidi: il pr incipio di Ar chimede 23

ESpERIENZA 3• Misuriamo la spinta dell’acqua 23

ESpERIENZA 4• Forma di un corpo e galleggiamento 24Il galleggiamento e il peso specifico 25

7. Le forze e l’equilibr io dei corpi 27

Il baricentro 27

ESpERIENZA 5• Il baricentro di un corpo irregolare 28Equilibri di diverso tipo 29L’equilibrio di un corpo appoggiato 29L’equilibrio di un corpo sospeso 30

n CONCETTI ChIAvE 31n MAppA CONCETTUALE 31

ESERCIZI •Conoscenze 32•Osservazioni e analisi 34

CApITOLO 2IL MOTO DEI CORpI: LA CINEMATICA 38

1 . Il moto e la quiete 38

Il sistema di riferimento 39

2. Gli elementi che descr ivono il moto 40La traiettoria 40Lo spazio e il tempo 42La velocità 42

3. Il moto unifor me e il moto var io 43Moto uniforme 43Moto vario e velocità media 43

ATTIvITà 1• Relazione tra spazio, tempo e velocità 44

4. I grafici del moto 45

ATTIvITà 2• Leggiamo i grafici orari 47

5. Quando la velocità cambia 48Il moto uniformemente accelerato 49

6. La piuma e il sasso 51

il punto su

La resistenza dell’aria e il volo 53



CApITOLO 3IL LAvORO E L’ENERGIA 60

1 . La forza e il lavor o 60

2. Il lavor o e le macchine. Le leve 62

ESpERIENZA 1• Lavoriamo con le leve 63

3. L’equilibr io della leva 64

ESpERIENZA 2• La legge dell’equilibrio della leva 64

Leve vantaggiose e svantaggiose 65

4. La classificazione delle leve 66L’utilità di una leva svantaggiosa 67

5. Altr e macchine semplici 68

6. Il lavor o e l’ener gia 70

7. L’ener gia si pr esenta in var ie for me 71Da una forma di energia all’altra 72

8. Il lavor o e la potenza 75


3

Indice generale


4


CApITOLO 4LO STUDIO DELLE SOSTANZE 82

1 . I fenomeni fisici e i fenomeni chimici 822. I miscugli eter ogenei 84Le tecniche di separazione di un miscuglio eterogeneo 87ESpERIENZA

• A. Individuiamo le proprietà che permettono di distingueredue solidi 87

• B. Separiamo i componenti di un miscuglio di due solidi 87

ESpERIENZA 2• Separiamo i componenti di un miscuglio solido-liquido 88

3. I miscugli omogenei: le soluzioni 89

ATTIvITà 1• Soluzioni... per scrivere messaggi invisibili 90

Solubilità di un soluto e concentrazione di una soluzione 91

ESpERIENZA 3• Quanto sale possiamo disciogliere in acqua? 91

Le tecniche di separazione di una soluzione 924. Dai miscugli alle sostanze:

gli elementi e i composti 93

Elementi e composti 93

5. Il linguaggio della chimica 94

6. Il ruolo degli elettr oni negli atomi 96

7. I legami chimici 98

il punto su

Le formule di struttura 99



CApITOLO 5I COMpOSTI ORGANICI 104

1 . Il carbonio e i composti or ganici 104La chimica organica 105

Le biomolecole 105Le proprietà del carbonio 106

2. Gli idr ocarbur i 106Alcoli e acidi carbossilici 107Le materie plastiche 108

ESpERIENZA

• Ricaviamo una materia plastica dal latte 109

3. I carboidrati 109

4. I lipidi 111

5. Le pr oteine 112Caratteristiche delle proteine 113

6. Gli acidi nucleici 114


ESERCIZI •Conoscenze 117

•Osservazioni e analisi 119

CApITOLO 6LE TRASFORMAZIONI DELLE SOSTANZE 122

1 . Le r eazioni chimiche e le leggi che le gover nano 122

ESpERIENZA 1• Formiamo un composto 123

2. Come si rappr esenta una r eazione chimica 125

3. I pr incipali tipi di r eazioni chimiche 127

4. La tavola per iodica degli elementi 128Gli elementi e i loro impieghi principali 130Metalli e non metalli 132Numero di massa, isotopi e massa atomica 133

5. Gli ossidi 134

6. Gli acidi e le basi 135

il punto su

Acidi e basi di comune impiego 137

7. Riconoscere le sostanze acide e basiche.La scala del ph 138ESpERIENZA 2• Prepariamo un indicatore vegetale 140

ESpERIENZA 3• Spegniamo la calce viva 140

il punto su EDUCAZIONE ALLA SALUTE

Le sostanze chimiche in casa 141


5

8. Neutralizzazione tra un acido e una base: i sali 142I sali 143

9. Le r eazioni e l’ener gia 143



Parte SeCONDa

BIOLOGIA

CApITOLO 1IMpARARE A ESSEREUNA pERSONA 152

1 . Società e cultura 1522. progresso e qualità della vita 1543. Chi siamo 156

ATTIvITà 1• Io e gli altri 157

4. Agire nel modo corretto 159ATTIvITà 2• Il diario dei sentimenti 160



CApITOLO 2IL SISTEMA UOMO 164

1 . Or gani, sistemi e supersistemi 1642. Il r ivestimento 166

ATTIvITà 1• Osserviamo la pelle 167il punto su EDUCAZIONE ALLA SALUTE

I pericoli del sole 168Come prendere il sole 169ATTIvITà 2• Il comportamento corretto 169

3. Il sostegno 170il punto su

La posizione eretta 171il punto su EDUCAZIONE ALLA SALUTE

La postura corretta 172

Come stare seduto correttamente 172Come preparare lo zaino 173

4. Le ossa 174Le articolazioni 175Le fratture e la riparazione delle ossa 175ESpERIENZA

• La composizione delle ossa 176



CApITOLO 3IL MOvIMENTO 182

1 . Che cos’è il movimento 1832. I muscoli del corpo umano 184

ATTIvITà 1• L’azione dei muscoli antagonisti 186

3. Il lavor o muscolar e 187ESpERIENZA

• Calcola la tua potenza muscolare 187il punto su

La struttura di un muscolo scheletrico 188il punto su EDUCAZIONE ALLA SALUTE

L’attività fisica - I dolori ai muscoli 190ATTIvITà 2• Un programma di attività fisica 190



CApITOLO 4LA NUTRIZIONE 198

1 . per ché dobbiamo nutr ir ci 1982. I pr incipi nutr itivi 199

ESpERIENZA 1• I componenti del latte 203

3. Il valor e ener getico degli alimenti e il fabbisogno calor ico 204ATTIvITà 1• Calcola il fabbisogno energetico 205

4. Educazione alimentar e: la dieta 207Per mangiare bene... 207Impariamo a nutrirci 209


6

il punto su EDUCAZIONE ALIMENTARE

Gli additivi alimentari 210ATTIvITà 2• Caccia agli additivi 210ATTIvITà 3• Come leggere le etichettedei prodotti alimentari 211

5. L’apparato diger ente 212I denti 213

6. La cura dei denti 214L’igiene dei denti 214

7. La trasfor mazione del cibo 2158. Le ghiandole dell’apparato diger ente 217La malattie del fegato e del pancreas 217ESpERIENZA 2• Come agisce la pepsina 218ESpERIENZA 3• Come agisce la bile 218



CApITOLO 5LA RESpIRAZIONE 226

1 . Che cos’è la r espirazione 226il punto su

Lo scambio energetico e l’ATP 2272. L’apparato r espirator io 2283. Ar ia che entra e ar ia che esce 230La capacità polmonare 230ESpERIENZA

• Un modello di polmoni 231ATTIvITà 1• Calcola la frequenza respiratoria 231

4. Il traspor to dei gas r espirator i 232ATTIvITà 2• La composizione dei gas respiratori 232il punto su EDUCAZIONE ALLA SALUTE

I danni all’apparato respiratorio 233



CApITOLO 6LA CIRCOLAZIONE E L’ESCREZIONE 240

1 . Il traspor to delle sostanze 2402. Il sistema cir colator io 241Il cuore 241I vasi sanguigni 242ATTIvITà 1• Il battito del cuore 242

3. Il sangue 243il punto su

Le cellule staminali e l’origine delle cellule del sangue 244ATTIvITà 2• I componenti del sangue 245ESpERIENZA

• L’emoglobina trasporta i gas 245

4. La cir colazione del sangue 246il punto su EDUCAZIONE ALLA SALUTE

Ipertensione, infarto e colesterolo 247

5. Il sistema linfatico 2496. L’escr ezione 250

il punto su

Il nefrone e l’omeostasi 251il punto su EDUCAZIONE ALLA SALUTE

Interpretare le analisi del sangue e delle urine 252



CApITOLO 7LA SALUTE E LE DIFESE DEL CORpO 258

1 . Salute e malattia 258La malattia 259Le cause delle malattie 259


La crescita incontrollata delle cellule: il tumore 260

2. La pr evenzione e la cura delle malattie 261La prevenzione 261La cura 261Le norme igieniche 261ATTIvITà 1• Leggiamo il fogliettoinformativo dei farmaci 262


7

3. Le difese del corpo 263Le barriere fisiche 263L’infiammazione 263La coagulazione 264

4. Il sistema immunitar io 265il punto su

I gruppi sanguigni e il fattore Rh 266


L’immunità artificiale 267ATTIvITà 2• Il calendario delle vaccinazioni 267

5. Le aller gie 268



Parte terZa

SCIENZE DELLA TERRA

CApITOLO 1LE BASI DELL’ECOLOGIA 276

1 . Che cos’è un ecosistema 276La capacità di adattarsi 279

2. Il flusso di ener gia negli ecosistemi 280

3. Catene alimentar i e r eti alimentar i 282Le catene alimentari 282Le reti alimentari 283ATTIvITà

• Tracciamo una catena alimentare 285

4. I cicli della mater ia 286

Il ciclo del carbonio 286

Il ciclo dell’azoto 287

Il ciclo dell’ossigeno 287

Il ciclo del fosforo 287

5. Ener gia, biomassa e piramidi ecologiche 288

il punto su EDUCAZIONE AMBIENTALE

Veleni nelle catene alimentari:l’amplificazione biologica 289

6. L’equilibr io ecologicoe la n icchia ecologica 290

La nicchia ecologica 290

L’equilibrio ecologico alterato dall’uomo 292

7. Interazioni nelle comunità 294

il punto su

Ecosistemi nel buio 295



CApITOLO 2DAGLI ECOSISTEMI AI BIOMI 302

1 . Gli ecosistemi hanno una stor ia 302

2. Gli ambienti delle acque dolci 304

La vita nelle acque correnti 304

La vita nelle zone umide: laghi, stagni e paludi 306

il punto su

Dagli stagni alle torbiere 308

3. Gli ambienti marini 309

Il “profilo” del mare 309

La comunità del mare 309

Vivere tra l’alta e bassa marea 311

Scogliere coralline e atolli 312

il punto su

Vivere negli abissi 314Una rete alimentare in acque gelide 314

4. I biomi terrestr i 315

5. Biomi for estali 317La foresta pluviale equatoriale 317La foresta temperata decidua 319La foresta boreale o taiga 320

6. Biomi di prater ia 321La savana 321La prateria temperata 322

7. Biomi di “ambiente ar ido” 323Il deserto 323La tundra e l’ambiente polare 324

il punto su

Biomi di casa nostra 325n CONCETTI ChIAvE 327n MAppA CONCETTUALE 327


LE PAROLE DELLA FISICA E DELLA CHIMICA 332LE PAROLE DELLA BIOLOGIA 333LE PAROLE DELLE SCIENZE DELLA TERRA 335INDICE ANALITICO 336


8

S truttura dell’oPera

•Il volume Le vie della ricerca Volume 2 si suddivide in tre grandi Temi che riguarda-no lo straordinario argomento della vita, analizzata in tutti i suoi aspetti.

•Ogni Tema si compone di capitoli numerati progressivamente. All’inizio di ogni capitolo sono proposti gli obiettivi di conoscenza e quelli relativia osservazioni e analisi, che rappresentano il momento della verifica sperimentale.

•Ogni paragrafo è corredato di schemi, disegni e fotografieche mirano a visualizzare i concetti spiegati. Quando si rende necessario, un glossario fornisce la spiegazionedei termini tecnici. Tutti i paragrafi sono accompagnati dalla rubrica Guida allo studio, per una verifica immediata della comprensione del testo.

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•La rubrica Il punto su propone l’approfondimento di un particolare argomento e solitamente tratta questioni inerenti all’Educazione alla saluteo all’Educazione alimentare o ambientale.

•La spiegazione teorica dei concetti è sempre accompagnata dalla proposta di Attivitàdi verifica o di ricerca e da Esperienze, finalizzate all’acquisizionedel metodo sperimentale. Altre esperienze sono presentate nel volume di Laboratorio.

•Tutti i capitoli si concludono con i Concetti chiavee con una Mappa da completare per verificare la comprensione generale dei contenuti proposti. Seguono poi una serie di esercizi di Conoscenza suddivisi secondo i paragrafi del capitolo ed esercizi relativi a Osservazioni e analisiche completano il momento di verifica sperimentale di quanto è stato spiegato.

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PartePrimaFisica

e Chimica

Capitolo 1 LE FORZE E L’EQUILIBRIO: LA STATICA

Capitolo 2 IL MOTO DEI CORPI: LA CINEMATICA

Capitolo 3 IL LAVORO E L’ENERGIA

Capitolo 4 LO STUDIO DELLE SOSTANZE

Capitolo 5 I COMPOSTI ORGANICI

Capitolo 6 LE TRASFORMAZIONI DELLE SOSTANZE


PARTE PRIMA - FISICA E CHIMICA 1. LE FORZE E L’EQUILIBRIO: LA STATICA12

11


Le forze e l’equilibrio:la statica

11 Che cos’è una forza

Le immagini della figura 1 mostrano alcune situazioni differenti, ma che hanno unmotivo in comune. In tutte le azioni descritte è intervenuta una causa che ha determinatodelle modificazioni in un corpo:

• l’automobile che era ferma, ha iniziato a muoversi (fig. 1a);• la palla, che era in movimento, si è arrestata (fig. 1b);• la molla, fissata a un sostegno, si è deformata (fig. 1c).Le cause che hanno provocato queste modificazioni sono le forze.

Una forza è una grandezza fisica che si manifesta attraverso gli effetti che producesui corpi. Per esempio:

• può mettere in moto un corpo in quiete;• può modificare il movimento di un corpo accelerandolo, rallentandolo oarrestandolo;

• può deformare un corpo.

CAPITOLO

11

Conoscenze

• Definire una forza e descrivere gli effetti da essaprodotti.

• Descrivere un dinamometro.

• Descrivere gli effetti di più forze applicate a un corpo.

• Definire la pressione.

• Spiegare il principio di Archimede.

• Indicare la relazione tra il peso di un corpo e il suogalleggiamento.

• Definire quando un corpo è in equilibrio.

• Indicare le condizioni di equilibrio di un corposospeso e di un corpo appoggiato.

Osservazioni e analisi

• Individuare i caratteri distintivi di una forza e saperlirappresentare graficamente.

• Valutare gli effetti di più forze applicate a un corpo.

• Riconoscere alcune applicazioni pratiche dellapressione.

• Misurare il valore della spinta idrostatica che agiscesu di un corpo.

• Formulare e verificare ipotesi di equilibrio dei corpi.

1

Le forze e l’equilibrio:la statica

a b c

PARTE PRIMA - FISICA E CHIMICA 1. LE FORZE E L’EQUILIBRIO: LA STATICA 13

Per definire una forza dobbiamo precisare quattro elementi che ci permettono di in-dividuarla, di misurarla e di confrontarla con altre grandezze:

• il punto di applicazione, ossia il punto in cui la forza è applicata al corpo considerato;• l’intensità, che è il valore della forza rispetto a un’unità di misura;• la direzione, che è la retta lungo la quale la forza agisce;• il verso, che è il senso in cui la forza muove il corpo.

Una forza viene rappresentata graficamente con un segmento orientato, cioè conuna “punta di freccia” a un’estremità, chiamato vettore (fig. 2).

Il punto di applicazione coincide con l’inizio della freccia; la lunghezza delvettore, una volta fissata un’opportuna unità di misura, corrisponde all’intensità dellaforza; la direzione è la retta che contiene il vettore; il verso è indicato dalla puntadella freccia.Non bisogna confondere la direzione con il verso. Per esempio, la direzione della

scrittura è quella delle righe del foglio e il verso è da sinistra a destra. Assegnata una direzione possibile, i versi sono due: così la direzione dell’autostrada

del Sole, che collega Milano con Roma, è una sola ed è sempre la stessa, sia partendoda Milano per raggiungere Roma, sia partendo da Roma per raggiungere Milano; i versi,invece, sono due: Milano-Roma e Roma-Milano.

2.

La forza rappresentata per mezzo di un vettore.

Guida allo studio

V Fa. La forza causa lo spostamento di un corpo.

b. Una forza non modifica la forma di un corpo.

c. Un vettore è la rappresentazione del valore di una forza.

d. La retta lungo cui la forza agisce è il verso.

Indica se le seguenti affermazionisono vere (V) o false (F).

2

b

c

da

3

22 esploriamo le forze

La figura 3 mostra alcuni esempi di corpi sottoposti a vari tipi di forze.Lo zaino viene sollevato sul tavolo grazie alla forza muscolare del ragazzo (fig. 3a).Quando tendiamo un elastico, avvertiamo che esso esercita sulle nostre dita una forza,

detta forza elastica (fig. 3b).L’automobile si mette in moto grazie alla forza motrice esercitata dal motore (fig. 3c).Il sasso cade per la forza di gravità, che è la forza con cui la Terra, a causa della sua

massa, attira i corpi verso il proprio centro e che agisce in ogni punto della superficieterrestre (fig. 3d).




In molti casi le forze agiscono sui corpi che si trovano in contatto reciproco.Quando, per esempio, vogliamo spostare un mobile facendolo scivolare, c’è contattotra le mani che spingono e il mobile. In una partita di tennis, c’è contatto tra la pal-lina e la racchetta, nell’automobile il motore è a contatto con le ruote motrici tra-mite la frizione. Vi sono però delle forze, come per esempio la forza di gravità, che sono in grado

di agire a distanza.Per interpretare questo fatto, i fisici dicono che si è in presenza di un invisibilecampo di forze: per esempio, la terra genera nello spazio intorno a sé un campodi forza gravitazionale che è sempre pronto ad agire sui corpi che si trovano nella sua“sfera di influenza”.La forza di gravità che agisce su un corpo non è altro che il peso del corpo stes-

so e varia a seconda della distanza del corpo dal centro della Terra.

In aereo o in montagna pesiamo qualche grammo in meno che al mare, perché ciallontaniamo dal centro della Terra. Nello spazio interplanetario, il nostro peso ar-riverebbe praticamente ad annullarsi. Se sbarcassimo sulla Luna, che ha una massa molto inferiore a quella terrestre, po-

tremmo constatare che il nostro peso si è ridotto di 6 volte (fig. 4).

Un’altra forza che agisce a distanza è la forza magnetica, come quella esercitata dauna calamita, in grado di attirare un oggetto di ferro situato nelle vicinanze (fig. 5).Anche la calamita genera intorno a sé un campo di forze detto campo magnetico.

4.

A differenza della massa cherimane sempre uguale, il pesovaria a seconda della forza di gravità che agisce su di esso.Sulla Luna la forza di gravità è pari a 1/6 rispetto alla gravitàterrestre, per cui il peso risulta sei volte inferiore.

5.

La forza magnetica di una calamita che attira una sfera di ferro è un altro esempio di forza che, come quella di gravità,agisce a distanza.

4

5


L’attritoStiamo percorrendo in bicicletta una strada rettilinea con l’asfalto perfettamente liscio,

lanciati a piena velocità: se a un certo punto smettiamo di pedalare, la bicicletta pro-segue per conto suo, o come si dice per inerzia, per un certo tratto più o meno lungo:nello stesso tempo, rallenta progressivamente fino a che il suo movimento si arrestadel tutto. Evidentemente è intervenuta una forza “frenante” che agisce in senso contrario al

moto. A causa di questa forza, i corpi che si muovono per inerzia sono destinati prima o

poi a fermarsi inesorabilmente.Cerchiamo di chiarire la natura di questa forza con la seguente Esperienza.

esperienza Evidenziamo la forza frenante

n MATERIALE OCCORRENTEUna biglia di vetro, un pezzo di cartoncino rigido di dimensioni 10 x 5 cm, una gomma, unmetro (a).

n PROCEDIMENTO– Piega ai due lati il cartoncino e segna su di esso una piccola tacchetta vicino a un bordo;sistemalo quindi su un pavimento liscio appoggiando questo bordo sulla gomma, in mododa realizzare un piano inclinato (b).

– Appoggia la biglia sul cartoncino nel punto segnato, quindi lasciala andare e osserva findove arriva prima di fermarsi. Segna questo punto e misura la lunghezza del percorso dellabiglia con il metro.

– Lasciando invariata la pendenza del cartoncino, sistemalo sopra un tappeto e fai rotolare dinuovo la biglia partendo dal punto segnato (c); come nel caso precedente, segna il puntoin cui si ferma e misura la lunghezza del percorso con il metro.

n OSSERVAZIONI

La biglia nei due casi si arresta a distanze differenti dal cartoncino.

n CONCLUSIONILa forza che frena la biglia si chiama attrito. Confrontando le distanze percorse dalla pallinasul pavimento e sul tappeto, possiamo dedurre che l’attrito aumenta con l’aumentare dellaruvidità della superficie.

L’attrito è una forza che si oppone al movimento di un corpo a contatto conun altro corpo, che può essere una superficie solida oppure un liquido come l’acquao un gas come l’aria.

Se spostiamo una sedia facendola strisciare sul pavimento, non facciamo eccessivafatica, ma se su di essa si siede qualcuno, la fatica cresce e, quanto più pesante è la per-sona seduta, tanto maggiore è la fatica richiesta. L’attrito dipende dunque anche dal peso del corpo che si muove: più precisamente,aumenta all’aumentare del suo peso.

b

c

a




Le forze fondamentali della naturaLe differenti forze che operano nei fenomeninaturali sono riconducibili a quattro tipidetti forze fondamentali: la forza gravi-tazionale, la forza elettromagnetica, laforza nucleare forte e la forza nuclearedebole.La forza gravitazionale è quella che ci èpiù familiare: il peso di ogni corpo altro nonè che la forza di gravità che la Terra esercitasu di esso. La forza gravitazionale tiene reciprocamenteavvinti il Sole e i pianeti nel Sistema Solare,così come tiene riuniti insieme i miliardi distelle che formano ciascuna delle innumere-voli galassie. A loro volta, tutte le galassieche formano l’Universo, pur essendo lonta-nissime tra loro, risentono della forza di at-trazione gravitazionale che esercitano reci-procamente.

Queste osservazioni ci permettono di capi-re che la forza gravitazionale, anche se èla più debole delle forze fondamentali, haun vastissimo raggio d’azione.La forza elettromagnetica è responsabiledel legame che unisce il nucleo e gli elettroninell’atomo e gli atomi tra loro nelle molecole.È questa la forza che rende stabile la struttu-ra dei corpi. La forza elettromagnetica per-mette di spiegare tutti i fenomeni chimici dellamateria e anche i fenomeni elettrici e magne-tici che sono strettamente collegati tra loro.La forza nucleare forte è importantissima,perché tiene insieme i quark: uniti in coppieo in triplette, sono i costituenti ultimi dei pro-toni e dei neutroni che formano i nuclei ato-mici e di molte altre particelle.La forza nucleare debole è meno intensadi quella nucleare forte e di quella elettro-magnetica ed è responsabile del fenomenodella radioattività naturale, ossia dellatrasformazione di un nucleo di un atomo in

un altro mediante emissione di particelle.Attualmente gli scienziati stanno cercandodi scoprire se le quattro forze di cui abbia-mo parlato sono riconducibili a un’unica“super-forza” che costituirebbe il segretoultimo della materia.

Osserviamo la figura 6.Il ragazzo fa più fatica a spostare il bidone se lo fa strisciare, anziché rotolare, perché

la superficie a contatto è più estesa e quindi l’attrito è maggiore. Questo tipo di attritosi chiama radente, mentre l’attrito che si incontra facendo rotolare un corpo su unaltro si chiama volvente. Sulla stessa superficie, quindi, l’attrito radente è maggioredell’attrito volvente.

Normalmente si cerca di ridurre l’attrito con accorgimenti diversi. I cuscinetti a sfere, per esempio, sono dispositivi che permettono di trasformarel’attrito radente in attrito volvente (fig. 7): le due superfici concentriche, inve-ce di strisciare l’una sull’altra, rotolano sulle sferette poste tra esse. Anche l’uso di sostanze dette lubrificanti, quali oli minerali, vaselina, ceraecc., serve a diminuire l’attrito: esse formano infatti un “velo” oleoso tra le su-perfici a contatto, in modo da rendere più liscia la superficie di contatto.

Il fenomeno dell’attrito, anche se talvolta è un inconveniente, svolge una fun-zione fondamentale: permette a tutti di muoversi rimanendo ben aderenti al

suolo. Se l’attrito non ci fosse, sarebbe come doversi muovere perennemente suuna lastra di ghiaccio molto levigata.

6.

Facendo rotolare, anziché strisciare,

un oggetto pesante, se ne riduce

notevolmente l’attrito.

Guida allo studio

V Fa. La forza che esercita il motore di un’autoè la forza magnetica.

b. La forza di gravità attira i corpi verso il centro della Terra.

c. La forza peso cambia da luogo a luogo.

d. L’attrito diminuisce all’aumentare del peso.

e. Quando un corpo rotolasu un altro l’attrito è volvente.

Indica se le seguenti affermazionisono vere (V) o false (F).

Guida allo studio

V Fa. La forza gravitazionale ha unpiccolissimo raggio d’azione.

b. La forza che unisce il nucleo egli elettroni di un atomo è la forzanucleare forte.

c. La forza che unisce le particelleelementari dei nuclei atomici èla forza elettromagnetica.

d. La forza nucleare debole è responsabile del fenomeno della radioattività naturale.

Indica se le seguenti affermazioni sono vere(V) o false (F).

6

7.

Nel cuscinetto a sferele due superfici concentriche possono rotolare sulle sferette interposte: in tal modo l’attrito radente è trasformato in attrito volvente.

i l punto su

7


1133 La misura dell’intensità di una forza

La misura della forza non può essere effettuata per confronto diretto con un’unità cam-pione, ma valutando gli effetti che la forza stessa provoca.È proprio l’effetto di deformazione di cui abbiamo parlato nel paragrafo 1 che ci dà

l’idea per costruire uno strumento adatto a misurare le forze.

Questo strumento si chiama dinamometro (dal greco dynamis = forza e metron =misura): è costituito da una molla di acciaio a spirale fissata a un’estremità all’interno diun cilindro metallico (fig. 8). L’altra estremità porta una scala graduata e un gancio per ap-pendere gli oggetti. Sotto l’effetto della forza peso, la molla subisce un allungamento che dipende dalla

massa del corpo appeso e che viene misurato dall’indice che scorre sulla scala graduata.Quando agganciamo al dinamometro un corpo che ha una massa per esempio di 1 kg,

diciamo che il dinamometro è stato sollecitato dalla forza di gravità la cui intensità corri-sponde a 1 chilogrammo peso (kgp).

Nel S.I. come unità di misura delle forze, invece del chilogrammo peso si prefe-risce usare il newton (simbolo N) che equivale al peso di circa 1 ettogrammo (per l’e-sattezza 102 g).

Possiamo costruire un dinamometro se-guendo le indicazioni descritte nell’Espe-rienza 2.Anche le bilance a molla sono dei dina-

mometri: la molla, invece di essere tirataverso il basso, viene compressa dall’alto dalpeso dell’oggetto da misurare (fig. 9).

La bilancia a bracci uguali misura lemasse, ma può misurare anche le forze,perché in realtà confrontiamo due forzepeso: quella dell’oggetto e quella dellamassa campione (fig. 10). Quando le dueforze sono uguali la bilancia è in equilibrio.

8.

Schema di un dinamometro.L’allungamento della mollafornisce una misura indirettadell’intensità della forza peso.

9.

Bilancia a molla.

10.

Bilancia a bracci uguali.

Guida allo studio

V Fa. Lo strumento per misurare l’intensità di una forza è il newton.

b. In una molla, raddoppiando l’intensità della forza peso, l’allungamento raddoppia.

c. Una molla si allunga di 2 cm se sottoposta a un peso di 25N;portando il carico a 75 N, la molla si allungherà di 4 cm.

Indica se le seguenti affermazioni sono vere(V) o false (F).

8

9

10




esperienza 2 Costruiamo un dinamometro

n MATERIALE OCCORRENTE

Una molla a spirale, un gancio robusto, alcuni piccoli pesi da 1 hg e una striscia di cartamillimetrata.

n PROCEDIMENTO– Fissa il gancio al muro e appendi ad esso la molla.– A fianco attacca la striscia di carta millimetrata.– Appendi all’estremità libera della molla un peso da 1 hg (a).– Sulla strisciolina di carta millimetrata, segna 1 N nel punto dove arriva l’estremità della molla;aggiungi altri pesi uguali e indica con 2 N, 3 N… le posizioni a cui arriva la molla (b).

– Con i valori trovati, costruisci un grafico riportando in ascissa i pesi e in ordinata i corri-spondenti allungamenti della molla.

n OSSERVAZIONI

Raddoppiando, triplicando… il valore del peso attaccato alla molla, raddoppia, triplica…il valore dell’allungamento della molla.

n CONCLUSIONIIl peso e l’allungamento della molla sono grandezze direttamente proporzionali. Il grafico ri-sultante (c) è infatti una retta passante per l’origine degli assi.La figura 11 mostra come, con il dinamometro, si può misurare come varia la forza di attri-to di un blocchetto di legno al variare del peso che vi è caricato.

allungamento

peso

a b

c

11


11 La composizione delle forze

A uno stesso corpo possono essere applicate contemporaneamente due o più forze(forze componenti): in questo caso si può considerare che il corpo si trovi sottopostoall’azione di un’unica forza, detta risultante, R, che produce un effetto equivalente al-l’effetto combinato delle forze componenti.Si possono verificare alcune situazioni differenti. Vediamole di seguito.

n Due persone tirano dalla stessa parte un carrello (fig. 12), esercitando la prima unaforza pari a 15 kgp (poco meno di 150 N), la seconda una forza pari a 20 kgp (pocomeno di 200 N).

Se le forze componenti hanno la stessa direzione, lo stesso verso e lo stessopunto di applicazione, la forza risultante ha la stessa direzione e lo stesso versodelle forze componenti e un’intensità pari alla somma delle loro intensità; nel no-stro caso R = 35 kgp, poco meno di 350 N.

n Due ragazzi fanno una gara di tiro alla fune (fig. 13); nel punto indicato dal fazzolet-to sono applicate due forze di verso opposto, per esempio di 15 kgp e di 10 kgp ri-spettivamente: sulla fune agisce quindi effettivamente una forza di 5 kg, pari alla dif-ferenza 15 kgp – 10 kgp. Il ragazzo che tira “più forte” riuscirà a trascinare verso di sé l’altro ragazzo.

Se le forze componenti hanno la stessa direzione, ma verso opposto, la forzarisultante ha la stessa direzione delle forze componenti, il verso della compo-nente maggiore e un’intensità pari alla differenza tra le intensità delle due com-ponenti.

Se le forze componenti hanno la stessa intensità, si annullano a vicenda (R = 0) ri-manendo in equilibrio; nel caso del tiro alla fune, il punto di applicazione non si spo-sterà dalla posizione iniziale.

Ciò non accade se due forze uguali con verso opposto non sono applicate nellostesso punto. Consideriamo il volante di un’automobile (fig. 14). Se con la mano destrasi applica una forza diretta verso il basso e con la sinistra una forza di uguale inten-sità diretta verso l’alto, il volante ruota in senso orario.

44

12.

Somma di due forze che hannoverso, direzione e punto di applicazione uguali.

13.

Differenza di due forze che hanno direzione e punto di applicazione ugualima verso opposto.

14.

Rappresentazione di una coppia di forze.

12

13

14




In questo caso si esercita su un corpo una coppia di forze o semplicemen-te coppia, il cui effetto è la rotazione del corpo stesso.Una coppia di forze, quindi, è l’insieme di due forze di uguale intensitàe direzione, ma con verso opposto e punti di applicazione differenti.La rotazione prodotta da una coppia dipende dall’intensità delle forze e dal-

la distanza tra i punti di applicazione; in particolare, se si aumenta la distanzatra i punti di applicazione, la velocità di rotazione si riduce, ma diminuisce an-che l’intensità delle forze. È per questo motivo che i camion e gli autobus, chesono molto pesanti, hanno volanti molto grandi: aumentando la distanza deipunti di applicazione, il volante ruota applicando una forza meno intensa.

n Osserviamo ora la figura in cui due uomini tirano un albero con delle funi(fig. 15).

Le forze esercitate hanno lo stesso punto di applicazione ma direzioni di-verse: si tratta di forze non allineate o divergenti. Se queste sono sufficien-temente intense, l’albero cadrà in mezzo alle due funi e più vicino all’uomoche tira con più forza. In casi come questo, per calcolare l’intensità della for-za risultante non è possibile sommare semplicemente le intensità delle forzecomponenti; occorre invece applicare un procedimento grafico geometricodetto regola del parallelogramma.

Fissato il punto di applicazione e disegnati i vettori delle due forze compo-nenti, si traccia dalla punta di ciascun vettore la parallela all’altro vettore; ledue parallele s’incontrano in un punto, formando un parallelogramma: nel casodi due forze divergenti, la forza risultante è data dal vettore individuatodalla diagonale del parallelogramma che ha per lati le due forze; la dire-zione e l’intensità della risultante sono rappresentate dalla direzione e dallalunghezza della diagonale, mentre il verso è quello che va dal punto di appli-cazione al vertice opposto del parallelogramma.

Il tiro con l’arco e il traino di una nave da parte di due rimorchiatori sono altridue esempi in cui la risultante di due forze divergenti si calcola con la regoladel parallelogramma (fig. 16).

15.

Applicazione della regola del parallelogrammaper il calcolo della risultante di due forze divergenti.

16.

La forza che agisce sulla freccia e quella che agisce sulla nave sono entrambe le risultanti di due forze divergenti.

15

16

a

b

Guida allo studio

a. La risultante di due forze di uguale dire-zione, ma verso opposto, ha la stessa di-rezione delle componenti, il verso dellacomponente .......................................................e intensità pari alla ...........................................tra le intensità delle componenti.

b. L’insieme di due forze di uguale intensitàe direzione, ma con verso opposto epunti di applicazione differenti è una............................................................................... .

c. La risultante di due forze con lo stessopunto di applicazione ma divergenti, sicalcola applicando la .................................................................................................................... .

Completa le seguenti frasi.


11

Osserviamo che la deformazione subita dal materassino è massima quando stiamo conun piede solo ed è minima quando stiamo sopra la tavoletta.

Tutto ciò suggerisce che la pressione aumenta al diminuire della su-perficie di appoggio.

In effetti, la pressione (P ) è data dal rapporto tra una forza(F ) che agisce perpendicolarmente a una superficie e lasuperficie (S) stessa; la pressione è cioè una forza che siesercita sull’unità di superficie:

L’unità di misura della pressione nel S. I. è il pascal (Pa), pari allapressione esercitata dalla forza di 1 N su una superficie di 1 m2:

Avendo definito la pressione,possiamo meglio comprendere perché affondiamomolto meno nella neve se, anziché camminarvi sopra con gli scarponi, utilizziamo

degli sci: il peso del corpo viene infatti ripartito su una superficie mag-giore e la pressione esercitata sulla superficie della neve risulta

quindi minore (fig. 18).

forza FP=pressione = =

superficie S

1N1Pa =

1m2

55 La pressione

Un corpo, in virtù del suo peso, quando viene a contatto con altri corpi può esercitaresu di essi una “spinta” chiamata pressione: noi stessi esercitiamo una pressione sul suo-lo attraverso i nostri piedi.Possiamo visualizzare gli effetti della pressione utilizzando un semplice materassino di

gommapiuma. Proviamo a salire sul materassino prima con un piede solo, poi con due piedi e infine

dopo avervi appoggiato una tavoletta di legno (fig. 17).

17.

Il materasso si deforma di più quando il peso del corpo è tutto concentrato sulla superficie di un piede: in quel punto, infatti, la pressioneesercitata sul materasso è molto elevata.

18.

Con gli sci si affonda meno nella neve perché il peso del corpo si distribuisce su una superficie maggiore: la pressione esercitata sulla neve è minore che non quando si indossano solo gli scarponi.Nell’immagine la fondista Veronica Cavallar.

17

18

1. sprofonda molto 2. sprofonda meno rispetto a 1 3. sprofonda meno rispetto a 2



Ese

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i

Concetti chiave

1. Una forza è la causa che può mettere in moto un corpo, ar-restarlo o modificarne il moto, o deformarlo.Gli elementi che caratterizzano una forza sono: l’intensità,la direzione, il verso e il punto di applicazione. Unaforza si rappresenta graficamente con un segmento orien-tato detto vettore.

2. Esempi di forze sono la forza muscolare, la forzaelastica, la forza motrice, la forza di gravità, l’attrito,la forza magnetica.Il peso di un corpo è la forza con cui un corpo viene attrattoverso il centro della Terra. Le forze fondamentali esistenti in natura sono: la forzagravitazionale, la forza elettromagnetica, la forzanucleare forte e la forza nucleare debole.

3. Lo strumento che misura l’intensità di una forza è ildinamometro e l’unità di misura è il newton (N).

4. Le forze si possono comporre e scomporre; la forza equi-valente a due o più forze componenti che agiscono suun corpo è la risultante. Se le due forze componenti hanno lo stesso punto di ap-plicazione, ma direzioni differenti la risultante si ottieneapplicando la regola del parallelogramma.

5. La pressione è il rapporto tra una forza che agisce per-pendicolarmente a una superficie e la superficie stessa: èquindi la forza che si esercita sull’unità di superficie; lasua unità di misura nel S.I. è il pascal (Pa).

6. Il principio di Archimede afferma che un corpo immerso inun liquido viene spinto dal basso verso l’alto da una forza pa-ri al peso del volume di liquido spostato dal corpo stesso, chedipende dal peso specifico del corpo. Il galleggiamento diun corpo in un liquido si verifica se la spinta che il corpo rice-ve dal liquido è maggiore del suo peso. I corpi che hanno pe-so specifico minore di 1gp/cm3, immersi nell’acqua, galleg-giano. Anche i corpi immersi in un gas ricevono una spinta ver-so l’alto, detta spinta aerostatica, pari al peso del volumedel gas spostato.

7. Il baricentro di un corpo è il punto in cui è applicata la for-za peso del corpo. Un corpo è in equilibrio quando la ri-sultante di tutte le forze ad esso applicate è nulla. L’equilibriodi un corpo può essere stabile, instabile e indifferente.Un corpo appoggiato è in equilibrio stabile quando laverticale condotta dal baricentro cade all’interno della suabase d’appoggio e questa è sufficientemente ampia.Un corpo sospeso è in equilibrio stabile quando il suopunto di sospensione si trova sopra il baricentro ed entrambisono sulla stessa linea verticale.

Completa la mappa

[applicazione – deformazione – dinamometro – direzione – fluido – forze – indifferente – instabile – intensità– – newton – nulla – pascal – pressione – spinta – variazione]

può provocare in un

se è la combinazione di

applicate a un corpoè detta

è caratterizzatada

applicatasu una

agente suun corpo

determina una

è detta

che simisura in

che puòessere

che si misura in

con uno strumento detto

LA FORZA

stabile

corpo

........................

.............................di movimento

movimento

equilibrio

.................................

.................................

................................ ................................................................

................................................................

verso

superficie

risultante

immerso in un............................

................................punto di

..............................

...............................di Archimede

più singole...............................

e in tal caso il corpo è in

........................




Ese

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iConoscenze 1 CHE COS’È UNA FORZA

2,3 ESPLORIAMO LE FORZE - LA MISURA DELL’INTENSITÀ DI UNA FORZA

4 LA COMPOSIZIONE DELLE FORZE

1. Completa le seguenti frasi scegliendo i termini corretti tra quelli sotto elencati.

a. Una forza è la ...................................... che può mettere in moto un corpo, lo può ……...................…….. o………..........................................…....... .

b. Una forza è rappresentata graficamente da un ........................................................ orientato chiamato……....................................................… .

[arrestare – causa – deformare – segmento – vettore]

2. Scrivi il termine corretto che corrisponde alle seguenti definizioni, scegliendolo tra quelli sottoelencati.

a. È la forza dei nostri muscoli. [...................................................................................]

b. Forza che attira i corpi verso il centro della Terra. [...................................................................................]

c. Forza frenante. [...................................................................................]

d. È la forza che tiene unite le particelle elementari dei nuclei atomici.

[...................................................................................]

e. È l’unità di misura di una forza. [...................................................................................]

f. È la grandezza che misura l’intensità della forza con cui un corpo è attratto verso il centrodella Terra. [...................................................................................]

g. È lo strumento che misura l’intensità di una forza. [...................................................................................]

[attrito – dinamometro – forza nucleare forte – gravità – muscolare – newton – peso]


a. L’attrito aumenta all’aumentare della ……......................................................................della superficie.

b. L’attrito aumenta all’aumentare della …....................................................................….. del corpo.

c. Quando un corpo striscia su un altro, l’attrito è ……........................................................……….. .

d. Quando un corpo rotola su un altro, l’attrito è …….........................................................………… .

[massa – radente – ruvidità – volvente]

4. Stabilisci se le seguenti affermazioni sono vere (V) o false (F). V F

a. La singola forza che agisce contemporaneamente ad altre su un corpo è detta risultante. o o

b. La forza complessiva che si ottiene dall’azione di più forze su un corpo è detta risultante. o o

c. Forze con la stessa direzione, verso e intensità hanno risultante uguale a zero. o o

d. Forze con la stessa direzione e verso opposto sommano le loro intensità. o o

e. L’insieme di due forze di uguale intensità e direzione, ma con verso oppostoe punti di applicazione differenti è una coppia. o o

f. La forza risultante di due forze applicate nello stesso punto, ma non allineate,è data, in direzione, verso e intensità dalla diagonale del parallelogrammache ha per lati le due forze. o o


Conoscenze 5 LA PRESSIONE


a. Il rapporto tra la ….......................................…… che preme su una superficie e la ………............................…….premuta è la ……...................................… .

b. La pressione aumenta al ……........................................……… della superficie premuta.

[diminuire – forza – pressione – superficie]

7 LE FORZE E L’EQUILIBRIO DEI CORPI


a. Il centro di gravità o …….............................…… è il punto di applicazione della ……....................................…….di un corpo.

b. Nei corpi rigidi omogenei e di forma geometrica il baricentro coincide con il centro di……................................…….. del corpo.

c. In un corpo non omogeneo il baricentro è spostato verso la parte più ..………..................….. del corpo.

d. Un corpo è in ………............................……… quando la risultante di tutte le forze ad esso applicateè ……...............................................……. .

e. Un corpo può essere in equilibrio …........................................……., instabile, ……........................................……… .

f. I corpi appoggiati sono in equilibrio quando la …..........................................................…….. condotta dalbaricentro cade all’……......................................…... della base d’appoggio.

g. Un corpo sospeso è in equilibrio quando il suo punto di sospensione si trova .......................……............................................... il baricentro ed entrambi sono sulla stessa linea verticale.

[baricentro – equilibrio – forza peso – indifferente – interno – nulla – pesante – simmetria –sopra – stabile – verticale]

6 FORZE NEI LIQUIDI: IL PRINCIPIO DI ARCHIMEDE


a. Un corpo immerso in un liquido riceve una …............................…. verso l’alto pari al …........................…..del liquido spostato. Questo è il principio di …..................................................………. .

b. La spinta che riceve un corpo immerso in un liquido si chiama ……....................................................…… .

c. La quantità di acqua spostata aumenta all’aumentare delle ………...................................….. dell’oggettoimmerso.

d. Influisce sul galleggiamento anche la ……........................................….. dell’oggetto.

e. Un corpo galleggia se il suo …..................................................……… è minore di quello del liquido in cuiè immerso.

[Archimede – dimensioni – forma – idrostatica – peso – peso specifico – spinta]


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Osservazionie analisi

1. Completa con i termini opportuni.

2. Osserva i seguenti vettori.

3. Rappresenta graficamente sulla carta millimetrata riportata sotto:

Individua tra essi:

a. quelli che hanno lo stesso verso [..............]

b. quelli che hanno la stessa intensità [..............]

c. quelli che hanno la stessa direzione [.............]

d. quelli che hanno lo stesso punto di applicazione [..............]

a. due forze aventi lo stesso punto di applicazione

b. due forze aventi la stessa direzione

c. due forze aventi lo stesso verso

d. due forze aventi la stessa direzione,ma verso opposto

e. due forze di cui una ha intensità doppia dell’altra

4. Distingui tra le seguenti forze quelle che agiscono a distanza (D) da quelle che agisconoper contatto (C).

a. Forza d’attrito [..........]b. Forza muscolare [..........] c. Forza magnetica [..........]d. Forza elastica [..........]e. Forza di gravità [..........]

f. Forza motrice [..........]

a. ......................................................

b. .............................................

.............................................

c. ....................................

d. ........................................

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