Una vaschetta piena di acqua di dimensioni sufficientemente grandi.

Un pezzo di legno di volume 5 cm3 e uno di 15 cm3.

Un bullone di ferro di volume 20 cm3 e uno di 10 cm3.

Un pezzetto di gomma di volume 12 cm3 e uno di 3 cm3.

Consegna per gli allievi.

“Considerate gli otto oggetti che vi ho dato e compilate la seguente tabella ipotizzando il loro comportamento una volta immersi in acqua.

Verificate ora se le vostre ipotesi erano esatte immergendo uno alla volta tutti gli oggetti. Secondo voi il loro volume ha influito in modo determinante sul galleggiamento o no?”

Commento didattico.

Osservando il comportamento degli oggetti presi in considerazione, i ragazzi dovrebbero essersi convinti che il volume non è una causa determinante del galleggiamento. Infatti vi sono oggetti più grandi che vanno a fondo ed altri più piccoli che restano in superficie e viceversa. Allora cos’è che ha un ruolo fondamentale nella capacità o meno di un corpo di restare a galla? Osservando tutte le attività svolte ci si rende conto che gli oggetti in grado di galleggiare erano di legno o sughero, mentre tutti quelli che sono affondati erano di ferro o gomma, indipendentemente dal loro peso e dal loro volume. Pertanto il fattore scatenante del fenomeno è da ricercare nel materiale che compone i diversi oggetti! L’insegnante potrà ora dare la definizione di densità [I1][E1][E2][F1][F2][Es1]dei materiali spiegando che, visto che abbiamo considerato tutti gli oggetti immersi in acqua, la nostra densità è detta relativa all’acqua o, più semplicemente, relativa. La formula per la densità è:

Un ulteriore passo dell’attività potrebbe essere la costruzione di un grafico sulle cui ordinate si faranno comparire le masse, mentre sulle ascisse i volumi degli oggetti considerati. Per ogni materiale si dovrebbe trovare una retta più o meno inclinata. Il docente può ora far notare che 1 Kg di acqua distillata ha un volume di 1 dm3 (ciò è facilmente verificabile con l’uso di un recipiente graduato e di una bilancia), pertanto la densità dell’acqua sarà uguale ad 1. Disegnando anche questa retta, gli alunni scopriranno che tutti gli oggetti che galleggiano sono rappresentati da una retta al di sotto della retta dell’acqua (quindi hanno densità minore), mentre tutti gli oggetti che affondano sono rappresentati da una retta al di sopra della retta dell’acqua (quindi hanno densità maggiore).