La costruzione del concetto di capillarità si realizza attraverso l’esecuzione di 5 esperienze.
La prima esperienza
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, denominata la “gara della carta”, sfruttando il fenomeno dell’assorbimento verticale, rappresenta un passaggio intermedio tra assorbimento e capillarità. Questa esperienza permetterebbe anche di introdurre il metodo di separazione della cromatografia
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[ES2].
L’acqua, come tutti i liquidi, si adatta alla forma del recipiente che la contiene. Eseguendo la seconda esperienza
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, osserviamo che cosa succede versando dell’acqua in un particolare recipiente, formato a sua volta da vari recipienti di forma e dimensioni diverse e tutti fra loro comunicanti: i vasi comunicanti
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[ES1].
L’acqua raggiunge lo stesso livello in tutti i vari recipienti
.
La terza esperienza
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permette di affrontare un caso particolare: abbiamo a disposizione vasi comunicanti formati da tubi dal diametro via via sempre più piccolo; l’ultimo tubicino, il più sottile, viene detto capillare. Quando verso l’acqua nella vaschetta, invece di raggiungere lo stesso livello in tutti i tubicini, l’acqua raggiunge livelli più alti via via che i tubi diventano più stretti (nel capillare il livello è decisamente più alto). Questo fenomeno, detto capillarità
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, si verifica richiamando in gioco le forze di adesione: esse, fanno aderire le molecole d’acqua alle pareti del recipiente con cui vengono a contatto. La superficie di contatto è enorme, rispetto alla quantità d’acqua presente nel tubo e, proprio nel capillare l’acqua si arrampica maggiormente.
Si può osservare in natura il fenomeno della capillarità? Si propone l’esecuzione della quarta esperienza [IT1].
Immergendo un gambo di sedano in un recipiente alto e stretto (un barattolo) con acqua colorata, si potrà osservare, dopo un paio d’ore, il fenomeno di risalita alle foglie dell’acqua colorata.
Le radici hanno, accanto alla funzione di ancoraggio, la funzione di assorbire dal terreno acqua e i sali minerali disciolti. Il meccanismo che permette l’assunzione di acqua dal terreno è molto complesso e coinvolge fenomeni tra i quali la capillarità.
