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Misura della velocità di diffusione

Riempite d'acqua ad una certa temperatura (massimo un centimetro di profondità) un recipiente circolare basso e grande. Con un contagocce – o in altro modo – lasciate cadere in acqua (al centro del recipiente) una goccia di inchiostro. Filmate la diffusione dell'inchiostro in acqua con una videocamera per almeno 3 minuti (avendo l'accortezza di tenere la videocamera più o meno fissa).

 

 

Analizzate il filmato ottenuto, ad esempio osservando i fotogrammi ogni 10-20 secondi. Misurate il diametro della goccia di inchiostro a diversi tempi di diffusione (riuscite a convertire le dimensioni dei pixel in centimetri effettivi? E il tempo misurato a partire dalla caduta della goccia in acqua?). Compilate una tabella e riportate poi su un grafico il raggio della goccia al variare del tempo. Cosa si può dedurre? Come cambia il grafico se riportate l'area della goccia (proporzionale al quadrato del raggio) in funzione del tempo? Cosa ne deducete?

Ripetete l'esperimento cambiando la temperatura (magari trovate un modo per far sì che la temperatura non cambi apprezzabilmente per tutta la durata dell'esperimento). Riportate su uno stesso grafico i vari andamenti a diverse temperature (ad esempio 10o, 15o, 20o, 30o, 40o C). Cosa si ricava? Come cambia la velocità di diffusione al variare della temperatura? Sapreste dare una spiegazione dei risultati ottenuti?

Riuscite a procurarvi diversi tipi di inchiostro (ad esempio da penna e da stampa), e a ripetere l'esperimento con inchiostri diversi? Cosa osservate? Quale spiegazione potreste fornire?

Se ripetete l'esperimento (a parità di altre condizioni) facendo cadere la goccia di inchiostro in acqua più profonda (ad esempio una decina di centimetri o più), cambiano i risultati? Perché? Cosa si osserva lateralmente (in verticale)?