Ciao, sono Nicole, ho nove anni e voglio mostrarti come costruire un diavoletto di Cartesio.
Ho giocato con un diavoletto e l’ho trovato molto divertente, perchè sale e scende e a volte è un po’ ballerino.
Mi è molto piaciuto, e allora ho chiesto di costruirne uno.
Ci sono molti modi di costruirlo, ma io ho utilizzato un piccolo contenitore di plastica con il tappo forato (lo ha forato un adulto) nel quale ho inserito alcuni piccoli oggetti e un po’ di acqua.
Nella foto dell’articolo trovi i materiali che ho usato io. Ci sono volute molte prove per trovare quelli giusti.
Bisogna anche capire quanta acqua va messa nel contenitore, perché deve rimanere abbastanza aria per farlo galleggiare quando la bottiglia non viene premuta.
Non ci sarei riuscita senza un po’ di aiuto dei Volontari del Servizio Civile!
Io ho disegnato anche una faccina sorridente con il pennarello indelebile. Nella foto è al contrario perché il tappo forato poi andrà in basso.
Il risultato mi piace molto. Se vuoi sapere perché funziona leggi sotto (ma la spiegazione non l’ho scritta io!!!)
Ma perché il Diavoletto di Cartesio scende quando la bottiglia viene schiacciata?
Il diavoletto è costruito con oggetti che affonderebbero nell’acqua (puntine, viti, ecc) ma che rimangono a galla quando la bottiglia non è premuta perché all’interno del diavoletto c’è anche un po’ di aria (vedi l’esperimento sull’arancia nell’acqua e quello sul salvagente di monetine).
Quando la bottiglia viene schiacciata viene esercitata su tutto ciò che c’è all’interno una pressione, tanto più grande quanto più grande è la forza con cui viene schiacciata la bottiglia.
L’aria e l’acqua contenute nella bottiglia si comportano in due modi diversi: l’aria, che è un gas, si comprime, cioè occupa meno spazio, mentre l’acqua, che è un liquido, non si comprime.
Quindi tutta la pressione comprime solo l’aria dentro il diavoletto, l’aria occupa meno spazio (diminuisce il suo volume) e un po’ di acqua riesce ad entrare nel diavoletto.
Osserva il diavoletto: il suo volume non cambia, ma quando galleggia al suo interno ci sono gli oggetti (zavorra) un po’ di acqua e un po’ di aria, quando affonda c’è la zavorra, la stessa aria (che occupa meno spazio) e più acqua, che occupa il volume liberato dall’aria, ma che è più densa dell’aria.
La densità del diavoletto aumenta quando premi la bottiglia perché il volume è lo stesso ma il peso è aumentato. Il diavoletto affonda.
Non appena la bottiglia non viene più schiacciata la pressione diminuisce, l’aria occupa un volume più grande (si espande), l’acqua esce dal diavoletto, la sua densità diminuisce e lo vediamo galleggiare di nuovo.
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