MILANO - Quando mettiamo un cubetto di ghiaccio in un bicchiere d’acqua, notiamo che galleggia. Questo fenomeno, all’apparenza semplice, è il risultato di un principio fisico fondamentale: la densità. La densità è il rapporto tra massa e volume di un corpo (ρ = m/V) e determina se un oggetto affonda o galleggia in un liquido. Il ghiaccio ha una densità di circa 0,92 g/cm³, mentre l’acqua liquida ha una densità di 1,00 g/cm³ a 4°C, per questo il ghiaccio galleggia. Ma perché il ghiaccio galleggia? Scopriamolo attraverso dei semplici esperimenti che tutti possono fare a casa.
Esperimenti semplici per verificare la densità del ghiaccio
Ecco alcuni esperimenti casalinghi per osservare e comprendere questo concetto in modo creativo. Non servono strumenti complessi: basta un po’ di curiosità e materiali facilmente reperibili in casa.
1. Galleggia o affonda?
Materiali:
- Bicchieri trasparenti
- Acqua del rubinetto
- Cubetti di ghiaccio
- Sale da cucina
- Cucchiaio
Procedura:
- Riempi due bicchieri con la stessa quantità d’acqua.
- In uno dei due bicchieri, aggiungi due cucchiai di sale e mescola bene fino a scioglimento.
- Metti un cubetto di ghiaccio in ciascun bicchiere.
Osservazione:
Nel bicchiere con l’acqua salata, il ghiaccio galleggerà più “in alto” rispetto a quello nell’acqua dolce. Questo perché la densità dell’acqua salata è maggiore, aumentando la spinta di Archimede.
Fonte: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
2. Il ghiaccio pesa di più o di meno dell’acqua?
Materiali:
- Bilancia da cucina
- Bicchiere di plastica trasparente
- Ghiaccio
- Acqua a temperatura ambiente
Procedura:
- Pesa il bicchiere vuoto.
- Aggiungi alcuni cubetti di ghiaccio e pesa di nuovo.
- Segna il peso complessivo.
- Lascia sciogliere il ghiaccio completamente.
- Pesa di nuovo.
Risultato:
Il peso totale resta invariato, ma il volume si riduce. Questo dimostra che, a parità di massa, il ghiaccio occupa più spazio (ovvero ha una densità minore).
3. Forme diverse, stessa densità
Materiali:
- Stampi per ghiaccio di varie forme (cubetti, sfere, cuori)
- Acqua
Procedura:
- Congela l’acqua negli stampi diversi.
- Una volta solidificati, metti i ghiaccioli in un contenitore d’acqua.
Osservazione:
Tutte le forme galleggeranno allo stesso modo, confermando che la forma non influisce sulla densità, ma solo sul volume apparente.
La scienza a portata di mano
Questi semplici esperimenti non solo aiutano a comprendere un concetto fisico fondamentale, ma offrono anche l’occasione per avvicinare adulti e bambini al metodo scientifico. Attraverso l’osservazione e il ragionamento, anche la cucina può diventare un piccolo laboratorio.
Conclusione
Testare la densità del ghiaccio con esperimenti casalinghi è un modo efficace e divertente per scoprire come funzionano le leggi della fisica nel mondo reale. Attraverso l'esplorazione pratica, si possono comprendere concetti complessi in modo chiaro e coinvolgente.
Fonti principali:
- U.S. Geological Survey – https://www.usgs.gov
- National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA – https://oceanservice.noaa.gov
- HyperPhysics – Georgia State University – http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
Di Alessandra Calella
