Il liceo scientifico Carlo Cattaneo di Torino ha realizzato alcuni esperimenti nell'ambito del progetto il “Mercatino delle idee”.
LABIRINTO DI SPECCHI
I materiali utilizzati per la costruzione sono stati: un asse di compensato, specchi 30x30 cm, un tagliavetro, canaline di ferro, una sega, carta vetro e colla. Per costruirlo gli specchi sono stati tagliati in quattro sezioni 15x15 cm , che poi sono stati levigati.
Dopo aver disegnato la struttura del labirinto sul compensato, sono state incollate le canaline per poter inserire gli specchi. Gli angoli che sono stati adoperati sono di 60°, 120° e 180°. Per consolidare al struttura è stato impiegato l’uso di spessori di cartone.
L’esperimento si basa sulle leggi della riflessione della luce su specchi piani. Viene posizionato un corpo colorato all’interno del labirinto. Se i raggi luminosi che lo colpiscono vengono riflessi fino allo specchio presente all’entrata del labirinto, l’osservatore riesce ad osservare l’immagine virtuale dell’oggetto, come se quest’ultimo si trovasse all’interno di un corridoio infinito.
All’interno della struttura vi sono punti in cui l’immagine dell’oggetto non raggiunge l’osservatore: questi punti vengono definiti punti ciechi in quanto i raggi di luce vengono riflessi all’infinito senza mai entrare nel corridoio centrale.
Nel caso si considerino due diversi corpi all’interno del labirinto, a seconda della lunghezza del percorso che i raggi luminosi che compiono per collegare il corpo al corridoio centrale, l’osservatore vedrà l’immagine dei due corpi a diverse distanze: più lontana è l’immagine più lungo è il percorso compiuto dai raggi, più vicina essa è, più breve è il percorso.
MIRROR BOX
L’altro esperimento condotto dal nostro gruppo riguarda la riflessione e l’effetto di questa su alcune parti del nostro cervello. Ci siamo occupati della mirror box, una scatola aperta sulla parte superiore e divisa in due parti da uno specchio bilaterale. In uno dei due lati lunghi ci sono due aperture (una per parte) che permette alle braccia di entrare.
Per far comprendere a pieno gli effetti della scatola la facevamo provare senza alcuna spiegazione iniziale solo dopo chiarivamo il perché della strana sensazione provata: le persone che muovono la loro mano vedono quest’ultima assolutamente immobile.
Il procedimento consiste nell’inserire le braccia nei due buchi e muovere una mano guardandola sporgendosi dal lato con la mano ferma. In questo modo si vedrà l’immagine dell’altra mano riflessa nello specchio ed essa apparirà sempre ferma.
Tutto ciò crea nella persona un senso di smarrimento momentaneo poiché sembra che non riesca a controllare il proprio corpo. Il cervello si aspetta conferma attraverso la vista, dell’impulsi di movimento inviato al braccio e se ciò non accade, come nel caso del nostro esperimento, la reazione è quella descritta precedentemente.
La scatola è utilizzata a scopo terapeutico nella cura della Sindrome dell’arto fantasma: il paziente a cui è stato amputato una mano o un braccio continua a sentire sensazioni di dolore all’arto inesistente. Il dolore viene alleviato dal vedere nella scatola la ricomparsa del braccio mancante.
IL CALEIDOSCOPIO
Per l’ultimo esperimento che abbiamo preparato abbiamo avuto bisogno del seguente materiale: un tubo, 3 strisce di specchio della stessa lunghezza del tubo (la larghezza delle strisce di specchio sarà tale per cui formando con esse un triangolo, entrino perfettamente nel tubo), due quadrati di plexiglass per coprire una delle estremità del tubo, un pezzo di cartavetro, nastro adesivo, una decina di pezzetti di carta colorati.
Ci siamo procurati 3 pezzi rettangolari di specchio uguali tra di loro, lunghi come il tubo. Li abbiamo disposti in modo da formare un triangolo equilatero e li abbiamo fissati con del nastro adesivo. La parte riflettente degli specchi l’abbiamo rivolta verso l’interno.
In seguito abbiamo smerigliato con la carta vetro uno dei due quadrati di plexiglass. Abbiamo racchiuso i pezzettini di carta colorata tra i due frammenti di plexiglass, lasciando quello smerigliato verso l’esterno; con questo abbiamo chiuso un’estremità del tubo.
Infine abbiamo inserito il triangolo formato dai 3 specchi all’ interno del tubo, ottenendo così il nostro caleidoscopio.
Per osservarne gli effetti dobbiamo puntarlo verso la luce e guardare nel tubo dalla parte scoperta. Muovendo lentamente il caleidoscopio così ottenuto, in modo da far muovere e mescolare i pezzetti di carta, si formano immagini diverse sempre simmetriche fra loro. 360 °
Il numero di immagini riflesse è dato dalla legge: n= ------- -1
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Scheda a cura degli studenti: Cavaglià Eleonora, Locri Mario, Calvo Alberto, Dotolo Claudia, Cata Elena, Ruffino Paolo, Ravizzotti Emanuele, Colandrea Giada, Panic Jovana
con la supervisione delle Professoresse Coscia Silvia e Vanna Gandolfi
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L'articolo è una iniziativa dell'AIF (Associazione per l'insegnamento della Fisica, sezione di Settimo Torinese)
