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Il concetto di sistema

L’aria e i polmoni, il fiato e il BTB, la lampadina, il filo e la pila, sono tutti esempi di sistema. Qualsiasi cosa che può interagire con un’altra forma un sistema. I bambini channo detto che sono sistemi anche il gessetto e la lavagna, il temperino e la matita, ecc. Non deve esserci per forza un’interazione, gli scienziati chiamano sistema un’unione di oggetti tra i quali si pensa ci possa essere una qualsiasi relazione o influenza reciproca.

Per queste esperienze i bambini sono stati divisi in gruppi di tre e ogni gruppo ha ricevuto i componenti di un sistema:

  • un bicchiere con del bicarbonato;
  • un bicchiere vuoto per mettere l’aceto;
  • un sacchetto trasparente per frigorifero;
  • un laccio per chiudere il sacchetto.

il tutto su un piatto grande di plastica.

Interazione Bicarbonato-aceto

L'obiettivo è vedere cosa accade in un sistema formato da aceto, bicarbonato e due bicchieri trasparenti su un piattino.

I bambini hanno proposto di versare l’aceto sul bicarbonato. Il risultato è che si forma una bella schiuma, come quando si versa la birra, che sale fino a uscire dal bicchiere. Qualche bambino ha detto che il liquido giallino che rimane con le bollicine sembra spumante, anche per l’odore.

Quindi il tutor ha spiegato ai bambini che i sistemi possono essere chiusi o aperti, a seconda se il materiale può liberamente entrare e uscire oppure no. Poi ha chiesto se quello appena visto era un sistema aperto o chiuso e i bambini hanno risposto, a ragione, che era aperto.
Il tutor ha poi chiesto se la bottiglia chiusa dell’aceto fosse un sistema aperto o chiuso, e i bambini hanno risposto che è chiuso, perché non può entrare né uscire nulla. La bottiglia aperta è stata invece definita un sistema aperto, perché esce l'odore. La risposta è corretta, poiché anche l’odore è fatto di materiale! Inoltre anche l’aria può entrare e interagire con l'aceto, e per questo si rovina se rimane aperto a lungo.

Ora l'obiettivo era far avvenire l'interazione tra bicarbonato e aceto in un sistema chiuso.
I bambini dicono che utilizzeranno il sacchetto, e aiutati dal tutor lo chiudono strettamente, attorcigliandolo prima di legarlo con il laccio. Questa la discussione nel corso dell'esperienza:

Vediamo un po’, secondo voi se il sistema è chiuso, l’interazione potrà avvenire lo stesso come nel sistema aperto?
I bambini hanno risposto di sì.
Bravi, e dove andrà a finire tutto il gas delle bollicine?
I bambini hanno risposto: nel sacchetto!
Allora vediamo chi riuscirà a far scoppiare il sacchetto.

A questo punto alcuni bambini hanno chiesto: “Come facciamo a farli interagire se prima dobbiamo chiudere il sacchetto?” Il tutor ha risposto che potevano usare gli stessi bicchieri e il sacchetto per tenere separati l’aceto dal bicarbonato finché non l’avranno chiuso bene. Alcuni hanno messo il bicarbonato nel sacchetto, altri hanno versato l’aceto nel sacchetto ehanno lasciato  il bicarbonato nel bicchiere, altri ancora hanno messo entrambi i bicchieri in piedi nel sacchetto. Quindi hanno sigillato il sacchetto togliendo più aria possibile e poi hanno mescolato i materiali provocando l’interazione nei loro sistemi chiusi. Fortunatamente nessun sacchetto è scoppiato, anche se due di essi si sono gonfiati tanto da da aprirsi lungo una saldatura e far uscire un po’ di aceto.

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Una volta riempiti i sistemi di gas, i bambini hanno provato a vedere come interagivano con il BTB. Per farlo, un po’ di bicarbonato è stato messo in una bottiglia vuota, e mezzo bicchiere di aceto è stato versato nel palloncino sgonfio. Il palloncino è stato posizionato sul collo della bottiglia e, solo quando il sistema era chiuso, l'aceto è stato versato nella bottiglia.
Il palloncino si è gonfiato molto, come si può vedere nella sequenza di foto qui sotto.

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Quindi i bambini hanno preso la siringa con la cannuccia con l’ovatta “blocca liquidi”, l'hanno applicata all’uscita del palloncino e hanno immesso il gas all’interno del BTB, che dopo un po’ è diventato giallo-verde.
Ma nel palloncino c'erano ancora molte gocce di aceto: dopo un po’ una di queste ha superato la barriera del cotone ed è finita nel bicchiere con il BTB, che ha cambiato colore istantaneamente, passando da quasi giallo a giallo oro.


Esperienza realizzata dai bambini della classe 3° della scuola Castelnuovo di Recanati, con il tutor Alfredo Tifi